quy trình sản xuất amylase từ vi sinh vật

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI BÁO CÁO: Ứng Dụng Công Nghệ Sinh
Học Trong Công Nghệ Thực Phẩm
QUY TRÌNH
SẢN XUẤT AMYLASE TỪ VI
SINH VẬT
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang
Nhóm : 17
Nguyễn Thị Bích
Phương
Nguyễn Thị Kim Ngân
Trương Thị Thúy An
Phạm Trúc Ly
TP.HCM, Tháng 12/2012
LỜI MỞ ĐẦU
Enzyme amylase là một trong những enzyme được quan tâm nghiên cứu sớm
và nhiều nhất hiện nay. Các ứng dụng của enzyme trong nhiều lĩnh vực khác nhau
ngày càng được quan tâm nghiên cứu. Ngoài những ứng dụng tiêu biểu được trình bày
ở trên, enzyme amylase còn có ứng dụng trong sản xuất giấm, bột ngọt, bánh kẹo,
nước trái cây… Ngày nay người ta đang nghiên cứu các nguồn amylase có chất lượng
cao và có thể sản xuất theo quy mô công nghiệp đồng thời khắc phục những hạn chế
của các phương pháp sản xuất tạo enzyme amylase năng suất cao. Ở Việt Nam bước
đầu đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng enzyme amylase trong chế biến nông sản, thực
phẩm, nhất là trong lĩnh vực sản xuất bia, rượu, chế biến tinh bột.
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Hiện nay, α-amylase là một trong những enzyme được sử dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực như công nghiệp thực phẩm, chăn nuôi thú y, chẩn đoán bệnh…Trong
công nghiệp thực phẩm, α-amylase đóng vai trò đặc biệt quan trọng

Thông qua sự thủy phân tinh bột, α-amylase tạo ra những sản phẩm có giá trị
dinh dưỡng như dextrin, maltose, glucose…
Trước đây, người ta thu nhận α-amylase từ malt là chủ yếu. Ngày nay, với nền
công nghiệp phát triển mạnh kéo theo nhu cầu về α-amylase tăng cao nên việc áp
dụng những kỹ thuật tiến bộ trong nuôi cấy vi sinh vật để thu dễ dàng hơn với lượng
lớn α-amylase là rất cần thiết
PHẦN 1
TỔNG QUAN
1. GIỚI THIỆU SẢN PHẨM
1.1 Định nghĩa
1.1.1 Enzyme
Trong cơ thể sống (các tế bào) luôn luôn xảy ra quá trình trao đổi chất. Sự trao
đổi chất ngừng thì sự sống không còn tồn tại. Quá trình trao đổi của một chất là tập
hợp của rất nhiều các phản ứng hóa học phức tạp. Các phản ứng này có liên quan chặt
chẽ với nhau và điều chỉnh lẫn nhau. Enzyme là hợp chất protein xúc tác cho các phản
NHÓM - 17 2
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
ứng hóa học đó. Chúng có khả năng xúc tác đặc hiệu các phản ứng hóa học nhất định
và đảm bảo cho các phản ứng xảy ra theo một chiều hướng nhất định với tốc độ nhịp
nhàng trong cơ thể sống.
Enzyme có trong hầu hết các loại tế bào của cơ thể sống. Chính do những tác
nhân xúc tác có nguồn gốc sinh học nên Enzyme còn được gọi là các chất xúc tác sinh
học (biocatalysators) nhằm để phân biệt với các chất xúc tác hóa học
Chúng là chất xúc tác sinh học không chỉ có vai trò quan trọng trong quá trình
sinh trưởng, phát triển của mọi sinh vật mà nó còn giữ vai trò rất quan trọng trong
công nghệ chế biến thực phẩm, trong y học, trong kỹ thuật phân tích, trong công nghệ
gen và bảo vệ mội trường.
1.1.2 Enzyme Amylase
Amylase là một hệ Enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật. Các Enzyme

này thuộc nhóm Enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm
polysaccharide với sự tham gia của nước.
RR’ + H-OH  RH + R’OH
Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrin
hạn chế. Các Enzyme Amylase có trong nước bọt (còn được gọi là ptyalin), trong dịch
tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi
khuẩn. Trong nước bọt của người có ptyalin nhưng ở một số loài động vật có vú thì
không có như ngựa, chó, mèo Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ miệng và quá
trình này hoàn tất ở ruột non nhờ Amylase của tuyến tụy (còn được gọi là amylopsin).
Amylase của malt thủy phân tinh bột lúa mạch thành disaccharide làm cơ chất cho quá
trình lên men bởi nấm men.
Amylase là một trong những loại Enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất trong
công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong ngành công nghiệp
thực phẩm.
1.2 Nguồn gốc
1814: Kirchoff, Saint Petercburg chứng minh hạt lúa mạch nảy mầm có tác
dụng chuyển hóa tinh bột thành đường ở nhiệt độ từ 400
0
C – 600
0
C.
NHÓM - 17 3
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Năm 1833, Payen và Perso (Pháp) thêm cồn vào dịch chiết này, thu được kết
tủa có khả năng phân giải tinh bột thành đường, và đặt tên là Diastase (xuất phát từ
tiếng Hy Lạp, diastatics, có nghĩa là phân giải, đó là Amylase). Sau này theo đề nghị
của Duclo, Enzyme phân giải tinh bột được gọi là Amylase.
Năm 1851: Leuchs đã phát hiện nước bọt cũng có khả năng phân giải tinh bột
thành đường. Sau đó, các Enzyme Amylase trong nước bọt, trong dịch tiêu hóa của

người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn bắt đầu được
quan tâm nghiên cứu.
Năm 1862, Danilevxki đã tách được Amylase của tuyến tụy bằng phương pháp
hấp thụ chọn lọc.
Năm 1949, Schwimmer đã xác định được số chu chuyển của α-Amylase là
19000.
Năm 1950, Englard và Singer cho biết số chu chuyển của β-Amylase là
250000.
Đến năm 1952, người ta đã thu được 72 Enzyme ở trạng thái kết tinh trong đó
có 4 Enzyme α-Amylase.
Năm 1971, Uxtinilov và cộng sự bằng phương pháp điện di trên gel
poliacrylamid đã xác định được sự có mặt của một lượng lớn α-Amylase và
glucoamylase trong canh trường nấm mốc và một lượng nhỏ các phân đoạn có hoạt
lực dextrinase và transglucosilase.
Hiện nay các nước trên thế giới sản xuất hàng trăm tấn chế phẩm Enzyme,
trong đó Nhật là nước có truyền thống lâu đời nhất, sau đó đến Anh, Pháp, Mỹ, Đan
Mạch, Thụy Điển, đặc biệt hãng Novo của Đan Mạch là 1 trong những hãng sản
xuất Enzyme nổi tiếng trên thế giới. Bên cạnh đó trong những năm gần đây các nước
Đông Âu và Trung Quốc cũng bắt đầu nghiên cứu và sản xuất Enzyme.
Nếu như ở Tây Âu mạch nha từ lúa mạch là nguồn Enzyme chủ yếu cho việc
chuyển hóa tinh bột thành đường, thì ở Viễn Đông Amylase thường được sản xuất từ
nấm mốc trên môi trường nuôi cấy là các loại ngũ cốc có chứa tinh bột. Như hãng
Novo đã có nhiều chế phẩm Enzyme Amylase đang được sử dụng rộng rãi trong các
NHÓM - 17 4
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
ngành công nghiệp như: Công nghiệp sản xuất rượu bia, công nghiệp sản xuất bột
giặt, công nghiệp giấy…
1.3 Phân loại
Hiện nay, có sáu loại Enzyme Amylase được xếp vào 2 nhóm: Endoamylase

( Enzyme nội bào ) và Exoamylase ( Enzyme ngoại bào ).
- Endoamylase : gồm có α-Amylase (EC 3.2.1.1) và nhóm Enzyme khử nhánh.
Nhóm Enzyme khử nhánh này được chia thành hai loại: khử trực tiếp là pullulanase
( hay α-dextrin 6-glucanohydrolase ) (EC 3.2.1.41); khử gián tiếp là transglucosylase
(hay oligo-1,6-glucosidase) (EC 3.2.1.20) và amylo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10).
Các Enzyme này thủy phân các liên kết bên trong của chuỗi polysaccharide.
- Exoamylase. Đây là những Enzyme thủy phân tinh bột tử đầu không khử của
chuỗi polysaccharide. Nhóm này gồm có:
+ β-Amylase (EC 3.2.1.2)
+ Amyloglucosidase (glucoamylase hay γ-Amylase) (EC 3.2.1.3)
Amylase
Exoamylase
β-Amylase
γ-Amylase
Endoamylase
Enzym khử nhánh
α-Amylase
Khử trực tiếp
α-dextrin 6-glucanohydrolase
(pullulanase)
Khử gián tiếp
oligo-1,6-glucosidase
(transglucosylase)
Và amylo 1,6-glucosidase
Các loại Enzyme endoAmylase và exoAmylase
* Sự khác biệt giữa các loại Enzyme Amylase:
- Các loại Enzyme Amylase không chỉ khác nhau ở đặc tính mà còn khác nhau
ở pH hoạt động và tính ổn định với nhiệt
- Tốc độ phản ứng của Amylase phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, mức độ polyme
hóa của cơ chất. Các Enzyme Amylase có nguồn gốc khác nhau sẽ có tính chất, cơ chế

tác dụng và sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân khác nhau.
NHÓM - 17 5
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
- Amylase có nguồn gốc khác nhau sẽ có thành phần, tính chất, nhiệt độ hoạt
động, pH tối ưu và các đặc điểm thủy phân khác nhau.
1.3.1 Enzyme α-Amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1)
a) Cấu tạo
Enzyme α-Amylase là protein có phân tử lượng thấp, thường nằm trong khoảng
50.000 đến 60.000 Dal. Có một số trường hợp đặc biệt như α-Amylase từ loài vi
khuẩn Bacillus macerans có phân tử lượng lên đến 130.000 Dal. Đến nay người ta đã
biết rất rõ các chuỗi acid amin của 18 loại α-Amylase nhưng chỉ có 2 loại α-Amylase
là taka-Amylase từ Apergillus oryzae và α-Amylase của tụy lợn được nghiên cứu kỹ
về hình thể không gian cấu trúc bậc 3. Mới đây các nghiên cứu về tính đồng nhất của
chuỗi mạch acid amin và về vùng kị nước cho thấy các chuỗi mạch acid amin của tất
cả các Enzyme α-Amylase đều có cấu trúc bậc 3 tương tự nhau.
Cấu trúc không gian của α-Amylase
b) Cơ chế tác dụng của α-Amylase
NHÓM - 17 6
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
α-Amylase từ các nguồn khác nhau có nhiều điềm rất giống nhau. α-Amylase
có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên trong phân tử cơ
chất (tinh bột hoặc glycogen) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào cả. α-
Amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nguyên
song với tốc độ rất chậm.
Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-Amylase là quá trình hai giai đoạn:
+ Giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): Chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy
phân tạo thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin ), độ nhớt của hồ tinh
bột giảm nhanh (các amylose và amylopectin đều bị dịch hóa nhanh).

+ Giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): Các dextrin phân tử thấp tạo thành bị
thủy phân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine. Các chất này
bị thủy phân rất chậm bởi α-Amylase cho tới disaccharide và monosaccharide. Dưới
tác dụng của α-Amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6
- 7 gốc glucose (vì vậy, người ta cho rằng α-Amylase luôn phân cắt amylose thành
từng đoạn 6 - 7 gốc glucopiranose 1).
+ Sau đó, các polyglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch
polyglucose colagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose
và maltose. Qua một thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân của amylose chứa
13% glucose và 87% maltose. Tác dụng của α-Amylase lên amylopectin cũng xảy ra
tương tự nhưng vì không phân cắt được liên kết α-1,6-glycoside ở chỗ mạch nhánh
trong phân tử amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu thì sản phẩm cuối cùng, ngoài
các đường nói trên (72% maltose và 19% glucose) còn có dextrin phân tử thấp và
isomaltose 8%.
Tóm lại, dưới tác dụng của α-Amylase, tinh bột có thể chuyển thành
maltotetrose, maltose, glucose và dextrin phân tử thấp. Tuy nhiên, thông thường α-
Amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp không cho màu
với Iodine và một ít maltose. Khả năng dextrin hóa cao của α-Amylase là tính chất đặc
trưng của nó. Vì vậy, người ta thường gọi loại Amylase này là Amylase dextrin hóa
hay Amylase dịch hóa.
NHÓM - 17 7
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Các giai đoạn của quá trình thủy phân tinh bột của α-Amylase:
+ Giai đoạn dextrin hóa:
Tinh bột dextrin phân tử lượng thấp
+ Giai đoạn đường hóa:
Dextrin tetra và trimaltose di & monosaccharide
Amylase oligosacharide poliglucose
Maltose maltotriose maltotetrose

c) Đặc tính α -Amylase
α-Amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần amino acid khác nhau, mỗi
loại α-Amylase có một tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng. α-Amylase là một protein
giàu tyrosine, tryptophan, acid glutamic và aspartic. Các glutamic acid và aspartic acid
chiếm khoảng ¼ tổng lượng amino acid cấu thành nên phân tử Enzyme:
+ α-Amylase có ít methionine và có khoảng 7-10 gốc cysteine.
+ Trọng lượng phân tử của α-Amylase nấm mốc: 45.000-50.000 Da (Knir
1956; Fisher, Stein, 1960 ).
+ Amylase dễ tan trong nước, trong dung dịch muối và rượu loãng.
+ Protein của các α-Amylase có tính acid yếu và có tính chất của globuline.
Điểm đẳng điện nằm trong vùng pH = 4,2 - 5,7 ( Bernfeld P, 1951 ).
α-Amylase là một metaloEnzyme. Mỗi phân tử α-Amylase đều có chứa 1-30
nguyên tử gam Ca/mol, nhưng không ít hơn 1 - 6 nguyên tử gam/mol Ca tham gia vào
sự hình thành và ổn định cấu trúc bậc 3 của Enzyme, duy trì hoạt động của Enzyme
(Modolova, 1965). Do đó, Ca còn có vai trò duy trì sự tồn tại của Enzyme khi bị tác
động bởi các tác nhân gây biến tính và tác động của các Enzyme phân giải protein.
Nếu phân tử α-Amylase bị loại bỏ hết Ca thì nó sẽ hoàn toàn bị mất hết khả năng thủy
NHÓM - 17 8
α-Amylase
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
phân cơ chất. α-Amylase bền với nhiệt độ hơn các Enzyme khác. Đặc tính này có lẽ
liên quan đến hàm lượng Ca trong phân tử và nồng độ Mg
2+
. Tất cả các Amylase đều
bị kiềm hãm bởi các kim loại nặng như Cu
2+
, Ag
+
, Hg

2+
. Một số kim loại như : Li
+
,
Na
+
, Cr
3+
, Mn
2+
, Zn
2+
, Co
2+
, Sn
2+
, Cr
3+,
không có ảnh hưởng mấy đến α-Amylase. Một
đặc điểm cần lưu ý là hầu hết α-Amylase khá bền với tác động của protease như
pepsin, trypsin, papain
Cấu trúc phân tử tinh bột do Enzyme α-Amylase phân cắt tạo thành dextrin
tới hạn phân nhánh.
Sản phẩm thủy phân cuối cùng của tinh bột dưới tác dụng của Amylase nấm
sợi chủ yếu là maltose, thứ đến là maltotriose. Nồng độ α-Amylase của vi sinh vật
tương đối lớn có thể chuyển hóa 70 - 85% tinh bột thành đường lên men. Còn các α-
Amylase của nấm mốc thì mức độ đường hóa đến glucose và maltose có thể lên tới 84
- 87%.
Độ bền đối với tác dụng của acid cũng khác khác nhau. α-Amylase của
Asp.oryzae bền vững đối với acid tốt hơn là α-Amylase của malt và vi khuẩn

Bac.subtilis. Ở pH= 3,6 và 0
o
C, α-Amylase của malt bị vô hoạt hoàn toàn sau 15 - 30
phút; α-Amylase vi khuẩn bị bất hoạt đến 50%, trong khi đó hoạt lực của α-Amylase
của nấm sợi hình như không giảm bao nhiêu (Fenilxova, Rmoshinoi 1989). Trong
dung dịch α-Amylase nấm sợi bảo quản tốt ở pH = 5,0 - 5,5; α-Amylase dextrin hóa
của nấm sợi đen có thể chịu được pH từ 2,5 - 2,8. Ở 0
o
C và pH = 2,5, nó chỉ bị bất
hoạt hoàn toàn sau 1 giờ.
Bảng 1.1: Một số tính chất của α-Amylase từ vi sinh vật
Tên vi sinh vật pH
opt
T
opt
Phân tử lượng (kD)
Bacillus acidocaldarius 3,5 75 68
Bacillus stearothermophilus 4,5 – 6,5 65 – 73 48
Bacillus subtilis 5,3 – 6,4 50 47
Acinetobacter sp.I 7,0 50 – 55 55
Acinetobacter sp.II 7,0 50 – 55 65
Bacteroides amylophilus 6,3 43 92
NHÓM - 17 9
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Micrococcus halobius 6,0 – 7,0 50 – 55 89
Streptomyces hygroscopicus 5,0 – 6,0 50 – 55 48
Streptomyces aureofaciens 4,6 – 5,3 40 40
Thermonospora curvata 5,5 – 6,0 65 62
Aspergillus prysee 5,5 – 5,9 40 52

Mucor pusillus 3,5 – 4,0 65 – 70 48
Lipomyces kononenkaae 5,5 40 38
Schwaniomyces castellii 6,0 60 40
1.3.2 Enzyme β-Amylase (β-1,4-glucan-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2)
a) Cấu tạo
β-Amylase hiện diện phổ biến ở thực vật, đặc biệt là hạt nảy mầm. Ở trong các
hạt ngũ cốc nảy mầm, β-Amylase xúc tác sự thuỷ phân các liên kết 1,4 α-glucan trong
tinh bột, glucogen và polysaccharide, phân cắt từng nhóm maltose từ đầu không khử
của mạch . Maltose được tạo thành do sự xúc tác của β-Amylase có cấu hình β.
Ở ngũ cốc, β-Amylase tham gia vào sự phân giải của tinh bột trong quá trình
nảy mầm của hạt. Ở lúa, β-Amylase được tổng hợp trong suốt quá trình của hạt và hầu
như không được tổng hợp ở hạt khô. Ở lúa mạch, Enzyme có mặt ở trong hạt khô, nó
được tích lũy trong suốt quá trình phát triển của hạt, khi ở dạng liên kết, Enzyme này
là một phân tử có trọng lượng phân tử là 64.000 Da và khi bị phân cắt bởi một
protease sẽ được phóng thích dưới dạng tự do và có khối lượng phân tử là 59.000 Da .
b) Cơ chế tác dụng của β-Amylase
β-Amylase là một Enzyme ngoại bào (exoenzyme). Tiến trình phân giải bắt đầu
từ đầu không khử của các nhánh ngoài cùng cơ chất . β-Amylase phân cắt các liên kết
α-1,4glucoside nhưng khi gặp liên kết α-1,4 glucoside đứng kế cận liên kết α-
1,6glucoside thì nó sẽ ngừng tác dụng. Phần polysaccharide còn lại là dextrin phân tử
lớn có chứa rất nhiều liên kết α-1,6 glucoside và được gọi là β-dextrin.
Cơ chế tác dụng của β-Amylase lên tinh bột
Tinh bột
- amylase
β
→
maltose (54-58%) + β-dextrin (42-46%)
NHÓM - 17 10
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật

(glucogen)
Tinh bột bị thuỷ phân đồng thời bởi cả α và β-Amylase thì lượng tinh bột thuỷ phân
tới 95%.
c) Đặc tính của β-Amylase
β-Amylase là một albumin, tâm xúc tác có chứa nhóm –SH , nhóm X-COOH
và vòng imidazol của các gốc histidine và là Enzyme ngoại bào (exoEnzyme )
β-Amylase không bền khi có Ca
2+
, β-Amylase bị kìm hãm bởi Cu
2+
, Hg
2+
, urea,
iodineoacetamide, iodine, ozon…
β-Amylase chịu nhiệt kém hơn α-Amylase nhưng bền hơn với acid. β-Amylase
bị bất hoạt ở nhiệt độ 70
0
C. Nhiệt độ tối thích của β-Amylase là 55
0
C, pH 5,1 – 5,5.
Tham gia vào cơ chế tác dụng của β-Amylase thường có một nhóm caboxyl thể
hiện tính chất ái nhân và một nhóm imidazol thể hiện tính chất ái electron. Sự nghịch
đảo hình thể của cacbon anome (C1) được thực hiện nhờ việc tạo thành hợp chất đồng
hoá trị trung gian kiểu este axetal giữa cacbon anome và nhóm cacboxyl của tâm hoạt
động. Sau đó este này bị phân huỷ bởi tác động của 1 phân tử nước lên nhóm
cacboxyl để giải phóng ra α-maltose và hoàn nguyên nhóm cacbxyl của Enzyme.
Bảng 1.2: Các đặc tính của β-Amylase
Nguồn gốc Enzyme pH
opt
T

opt
Phân tử lượng (kD)
Đại mạch 5,2 - 56
Lúa mì 5,2 – 5,6 55 64,2
Đỗ tương 5,4 55 57
Khoai lang 5,0 – 6,0 50 – 55 50
B.cerus 7,0 40 58
B.polymyxa 7,5 40 42
B.megaterium 6,5 40 - 65 58
1.3.3 Enzyme γ-Amylase (glucoamylase) (EC 3.2.1.3)
a) Cấu tạo
NHÓM - 17 11
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
γ-Amylase (glucoamylase hay α-1,4-glucan-glucohydrolase ) là những Enzyme
có thể thuỷ phân được cả hai kiểu liên kết của các mạch α-glucan để giải phóng ra ở
dạng β. Glucoamylase hay γ-Amylase chủ yếu được tạo ra bởi các vi sinh vật. Đặc
biệt là kiểu nấm mốc Aspergillus, Penicillium và Rhizopus
Amyloglucosidase từ nấm mốc là các protein có khối lượng phân tử lượng dao
động rất lớn từ 27.000 đến 112.000 Dal tuỳ thuộc vào nguồn gốc của Enzyme
Nói chung, các amyloglucosidase đều chứa các gốc methioni, tritophan, và một
nửa gốc cystein. Tuy nhiên mối quan hệ giữa chuỗi acid amin, cấu trúc bậc 3 và hoạt
động của Enzyme vẫn chưa được làm sáng tỏ, tất cả các amyloglucosidase từ nấm
mốc đều là glucoprotein chứa từ 5 - 20% gluxit trong đó chủ yếu là các
monosaccharid, glucose mannose, galactose và glucosamin
Các amyloglucosidase chủ yếu được tạo nên từ hai iso-Enzyme I và II khác
nhau ở khả năng thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn và bởi độ bền của chúng.
Amyloglucosidase I tự hấp thụ và thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn, ngược lại
amyloglucosidase II không có cả hai tinh chất này .
b) Cơ chế hoạt động

Amyloglucosidase có thể giải phóng ra β-D-glucose bằng cách thuỷ phân lặp
lại nhiều lần các liên kết α-1,4 của mạch α-glucan từ đầu không khử, chúng cũng thuỷ
phân được các liên kết α-1,6 và α-1,3 nhưng rất chậm (10 - 30 lần ). Tốc độ thuỷ phân
cũng phụ thuộc vào bản chất của các liên kết kề cận với các liên kết glucozit được
thuỷ phân , cũng như kích thuớc và cấu trúc của cơ chất bị thuỷ phân . Nhất là với các
α-glucan mạch dài (amylose và amylopectin) thì bị thuỷ phân nhanh hơn là với các
maltodextrin và các oligosaccharit.
c) Tính chất
Glucoamylase có khả năng thuỷ phân các liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside.
Khi thuỷ phân liên kết α-1,4-glucan trong chuỗi polysaccharide, glucoamylase tách
lần lượt từng phân tử glucose ra khỏi đầu không khử của mạch để tạo ra glucose.
Enzyme này có nhiều tên gọi khác nhau: α-1,4; α-1,6-glucan- 4; 6-glucohydrolase;
NHÓM - 17 12
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
glucoamylase; amyloglucosidase; taka-Amylase B; γ-Amylase… Là Enzyme ngoại
bào.
Ngoài các liên kết α-1,4 và α-1,6 glucoside, glucoamylase còn có khả năng
thuỷ phân các liên kết α-1,2 và α-1,3 glucoside .
Glucoamylase có khả năng thuỷ phân hoàn toàn tinh bột, glucogen,
amylopectin, dextrin, panose, iso maltose và maltose thành glucose, mà không cần có
sự tham gia cuả các loại Enzyme khác. Glucoamylase thuỷ giải các polysaccharide có
phân tử lớn nhanh hơn so với các chất có phân tử nhỏ. Các polisaccharide có nhánh
như amylopectin, glucogen, β-dextrin bị glucoamylase thủy phân khá nhanh.
Đa số glucoamylase có hoạt lực cao nhất ở vùng có pH = 3,5 – 5,5 và nhiệt độ
50
0
C. Nó bền với acid hơn α-Amylase nhưng kém bền hơn trong rượu, acetone và
không được bảo vệ bởi Ca
2+

.
1.3.4. Oligo 1,6-glucosidase (dextrinase tới hạn) (EC 3.2.1.10)
Enzyme này có thể thuỷ phân liên kết α-1,6 – glucoside trong isomaltose,
panose và các dextrin tới hạn thành đường có thể lên men được. Enzyme này có ở vi
sinh vật nhưng đồng thời cũng có trong các hạt nảy mầm (đại mạch, thóc nảy mầm).
Ngoài oligo–1,6–glucosidase, hệ dextrinase của hạt ngũ cốc, hạt nảy mầm còn có
amylopectin–1,6–glucosidase hay R–Enzyme và dextrin–1,6–glucoside hay amylo–
1,6–glucoside hay dextrin-6-glucocanhydrolase. Hai loại Enzyme này đều thuỷ phân
dextrin triệt để hơn α-Amylase và β-Amylase do đó trong dung dịch thuỷ phân có
nhiều maltose hơn .
Nhiệt độ tối thích cho các hoạt động của các dextrinase là 40
0
C và pH tối thích
là 5,1.
1.3.5. Enzyme pullulanase (α-dextrin 6-glucosidase) (EC 3.2.1.41)
Enzyme này có thể thuỷ phân các liên kết α-1,6 của tinh bột, glucogen, pululan
và các dextrin tới hạn. Điều đáng chú ý là sự định vị của các liên kết α-1,6 có ảnh
hưởng lớn đến tác động của Enzyme. Đặc biệt là sự có mặt của hai liên kết α-1,4 nằm
liền kề bên liên kết α-1,6 là điều kiện cần thiết cho Enzyme phân cắt liên kết này
NHÓM - 17 13
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Pullulanase phân giải các liên kết α-1,6 glucoside bị bao quanh tứ phía bởi các
liên kết α-1,4. Nó còn có khả năng thủy phân cả những dextrin phân tử thấp chỉ gồm
có hai gốc maltose nối nhau bằng liên kết α-1,6 glucoside. Tác dụng hiệp đồng của α-
Amylase và pullulanase làm nó bị thủy phân hoàn toàn.
1.3.6. α-glucosidase hay maltase (α-D,glucoside-glucohydrolase)(EC
3.2.1.20)
Nhiều loại nấm sợi sản sinh Enzyme này. Giống như glucomylase, nó thủy
phân maltose thành glucose nhưng không thủy phân tinh bột. Maltase và

glucozyltranferase là một Enzyme đồng nhất vừa có khả năng thủy phân liên kết α-
1,4, trong các glucopiranoside vừa có khả năng chuyển các gốc glucoside sang đường
và rượu.
2. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
Enzyme Amylase có trong các tế bào sinh vật , động thực vật , các loại nấm
mốc. Muốn thu nhận Enzyme cần chiết rút ra khỏi tế bào.
Trong cơ thể sinh vật, Enzyme ở trong tế bào chất và các cấu tử tạo nên tế bào
như nhân microsom … Enzyme không có khả năng đi qua màng tế bào, để đi vào
dung dịch chiết. Vì vậy việc đầu tiên là cần phải phá vỡ màng tế bào. Việc phá vỡ cấu
trúc tế bào có thể sử dụng một số cách sau :
+ Biện pháp cơ học như nghiền xay với bột thuỷ tinh , cát thạch anh hoặc máy
xay đồng hoá…
+ Bằng dung môi hữu cơ như butanol, axeton, glycerin, etyl axetat …
+ Bằng sóng siêu âm, tia X, tia UV…
Sau khi nghiền nhỏ Enzyme được chiết rút bằng nuớc hay dung dịch đệm thích
hợp, hoặc dung dịch muối trung tính …
Dung dịch thu được sau khi chiết ngoài Enzyme còn có các tạp chất khác như
protein phi Enzyme, muối, gluxit …
NHÓM - 17 14
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Chúng ta cần loại bỏ để thu nhận Enzyme có độ tinh khiết cao. Có rất nhiều
phương pháp tinh sạch Enzyme sau đây là một số phương pháp cơ bản được sử dụng
rộng rãi và có hiệu quả :
+ Để loại muối và tạp chất có trọng lượng phân tử nhỏ ta dùng phương pháp
thẩm tích qua màng bán thấm. Tinh chất của màng này sẽ cho chất có trọng lượng
phân tử nhỏ đi qua . Các chất có trọng lượng phân tử lớn bị giữ lại (Enzyme,
protein ).
+ Để loại protein lạ và tạp chất có trọng lượng phân tử cao ta dùng phối hợp
nhiều phương pháp khác nhau như sắc kí hấp phụ, sắc kí trao đổi ion, điện di lọc

gel…
2.1 Từ thực vật
Được lấy từ nhiều nguồn như:
Đại mạch (hodeum sativum):
+ Giống 2 hàng: sản xuất malt làm bia
+ Giống nhiều hàng (4,6 hàng): làm thức ăn cho gia súc.
Lúa (oryza sativa L.): chủ yếu ở vùng Đông Nam Á
Ngô (zea mays): có nhiều loại ngô: ngô đá, ngô bột, ngô răng ngựa. Hạt ngô có
màu trắng, màu vàng hay màu hồng. Ngô màu vàng do có sự hiện diện của carotenoid
và zeaxanthine ở trong nội nhũ. Ngô màu hồng là do trong nội nhũ của ngô có
anthocyanin.
Sấy khô
Thu nhận, xử lý, làm sạch, phân loại
Mầm rễ khô
Tách mầm rễ
Sấy khô
Nảy mầm
Ngâm
Không khí
Malt khô sản xuất bia
Malt khô bảo quản
Bảo quản
NHÓM - 17 15
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Đại mạch
Các bước quy trình sản xuất malt khô
Quá trình thủy phân tinh bột của các Enzyme Amylase
2.2 Từ động vật
Enzyme Amylase có trong tụy tạng của động vật. Tụy tạng là ống dạng chùm,

dài, lớn, nằm ngang phía sau dạ dày, giữa lá lách và tá tràng. Chiều dài của tụy tạng
khoảng 30-35cm, và nặng khoảng 80-150g. Bên trong có những vách ngăn nhỏ chia
NHÓM - 17 16
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
tụy tạng thành nhiều thùy nhỏ. Tụy tạng vừa có chức năng nội tiết vừa có chức năng
ngoại tiết.
Thu nhận Amylase từ động vật phần lớn là từ dịch tụy tạng. 98% tụy tạng được
cấu tạo từ các tế bào ngoại tiết hoặc là tế bào tuyến. Các tế bào này tiết Enzyme tiêu
hoá vào trong tá tràng.
2.3 Từ Môi trường nuôi cấy vi sinh vật
2.3.1 Nguyên liệu tạo môi trường nuôi cấy.
Nguyên liệu sử dụng trong nuôi cấy bề mặt thường là những nguyên liệu có
nguồn gốc tự nhiên như cám mì, cám gạo, gạo, ngô mảnh, đậu nành và các loại hạt
ngũ cốc khác.Trong các loại nguyên liệu trên, cám gạo, cám mì được sử dụng nhiều
hơn cả. Hai loại này có đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho VSV phát triển. Mặt
khác khi tạo môi trường, chúng thường có tính chất vật lý rất thích hợp để vừa đảm
bảo khối kết dính cần thiết, vừa đảm bảo lượng không khí lưu chuyển trong khối
nguyên liệu.
Nguyên liệu sử dụng trong nuôi cấy bề sâu (Sử dụng môi trường hoàn toàn
lỏng): Nguyên liệu nuôi cấy phổ biến là dịch đường như glucose, fructose, sacarose,
pepton,… nồng độ thích hợp khoảng 10 - 15%.
2.3.2 Môi trường lỏng .
Ở môi trường lỏng, VSV sẽ phát triển trên bề mặt môi trường, tạo thành khuẩn
lạc ngăn cách pha lỏng (môi trường) và pha khí (không khí). Ở đây, VSV sẽ
sử dụngchất dinh dưỡng từ dung dịch môi trường, O
2
từ không khí, tiến hành
quá trình tổng hợp enzyme. Enzyme ngoại bào sẽ được tách ra từ sinh khối và
hòa tan vào dung dịch môi trường. Enzyme nội bào sẽ nằm trong sinh khối

vi sinh vật.
NHÓM - 17 17
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Hình 1.1: Lên men trong môi trường lỏng ở quy mô phòng thí nghiệm (5L)
(www.khoahoc.com.vn)
2.3.3 Môi trường bán rắn
Phần lớn các nhà máy sản xuất enzyme, khi nuôi cấy VSV thu nhận enzyme,
người ta thường sử dụng môi trường đặc. Để tăng khả năng xâm nhập của không khí
vào trong lòng môi trường, người ta thường sử dụng cám, trấu, hạt ngũ cốc để làm
môi trường. Vi sinh vật phát triển trên bề mặt môi trường, nhận chất dinh dưỡng từ hạt
môi trường và sinh tổng hợp ra enzyme nội bào và ngoại bào.
Các enzyme ngoại bào sẽ thẩm thấu vào trong các hạt môi trường, còn các
enzyme nội bào nằm trong sinh khối vi sinh vật. Vi sinh vật không chỉ phát triển trên
bề mặt môi trường, nơi ngăn cách pha rắn (môi trường) và pha khí (không khí) mà còn
phát triển trên bề mặt của các hạt môi trường nằm hẳn trong lòng môi trường. Môi
trường nuôi cấy vừa có độ xốp cao và vừa phải có độ ẩm thích hợp. Nếu độ ẩm quá
cao sẽ làm bết môi trường lại, không khí không thể xâm nhập vào trong lòng môi
trường, nếu có độ ẩm thấp quá sẽ không thuận lợi cho VSV phát triển. Thông thường
người ta thường tạo độ ẩm khoảng 55-65% W là hợp lý. Nếu sử dụng cám làm nguyên
liệu chính để nuôi cấy vi sinh vật thu nhận enzyme, người ta phải cho thêm 20-25%
trấu để làm xốp môi trường, tạo điều kiện thuận lợi không khí dễ xâm nhập vào lòng
môi trường. Phương pháp nuôi cấy bề mặt bán rắn (môi trường đặc) này rất thích hợp
cho len men ở nấm mốc Asp.oryzae.
NHÓM - 17 18
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
A. B.
Bảng 1.3: Tính chất của amylase thu nhận từ các nguồn khác nhau.
(Nguyễn Tiến Thắng, Gíao trình công nghệ enzyme 2008)

Nguồn thu nhận
Giới hạn pH
(pH tối ưu)
Khối luợng phân
tử (Dalton)
Nhiệt độ tối
ưu (
o
C)
B. subtilis 4,5 – 6,5 48.000 60
B. licheniformis 5,0 – 9,0 22.500 90
B.stearothermophilus 4,0 – 5,2(3,0) 96.000 80
B. cereus 6,0 – 7,0 90.000 50 – 55
Pseudomonas 6,7 – 7,0 62.000 45
Tụy 6,0 – 7,0 45.000
Malt 4,5 – 9,5 (5,5) 52.000 70
Aspergilus oryzae 5,0 51.000 50 – 60
3. GIỐNG VI SINH VẬT
3.1 Vi sinh vật trong sản xuất enzyme Amylase
Nhóm enzyme amylase, đa phần được tổng hợp bởi nấm mốc và vi khuẩn, một
số ít từ nấm men. Các chủng nấm mốc như: Asp. Oryzae, Asp. ninger, Asp. awamori,
Asp. Usamiii, Rhizopus neveus, Mucor sp, và một số loài vi sinh vật khác như:
NHÓM - 17 19
Hình 1.2: Lên men trên môi
trường rắn.
A: lên men kỵ khí trong nồi
bằng đất nung,
B: lên men hiếu khí.
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật

Endomycopsis.Fibuliger, Endomyces sp, Saccharomyces diastaticus, tạo amylase,
glucoamylase, glucozil transferase. Từ vi khuẩn Bac. Diastaticus, Bac. Subtilis, Bac.
Mesentericus, Bac. Amylosolvens thường để thu α-amylase chịu nhiệt độ cao.
Mỗi chủng vi sinh có thể tổng hợp nhiều loại enzyme nhưng khối lượng mỗi
loại enzyme tổng hợp được khác nhau. Ví dụ: chủng Asp. Oryzae (mốc vàng) tổng
hợp nhiều amylase nhưng ít glucoamylase và glucozil-transferase. Còn chủng Asp.
ninger , Asp.awamori (mốc đen) thì ngược lại.
Amylase của vi khuần có khả năng dịch hóa cao (tạo dextrin), khả năng đường
hóa kém hơn amylase nấm mốc, nhưng có ưu điểm là chịu nhiệt cao (90
0
C). Ở Nhật,
hàng năm sản xuất 7.000 tấn amylase từ vi khuẩn.
3.2 Đặc điểm sinh lý, dinh dưỡng và cơ chế tổng hợp sản phẩm trao
đổi chất
3.2.1 Nấm mốc Aspergillus Oryzae
a) Đặc điểm nấm mốc
Aspergillus Oryzae (Asp. Oryzae) là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascales,
lớp Ascomycetes (nang khuẩn). Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm
những sợi rất mảnh, chiều ngang 5 -7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang,
chia sợi thành nhiều bao tế bào (nấm đa bào). Từ những sợi nằm ngang này hình thành
những sợi đứng thằng gọi là cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính.
Cuống đính bào tử của Asp.oryzae thường dài 1-2 mm nên có thể nhìn thấy
bằng mắt thường. Phía đầu cuống đính bào tử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này
phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn, dài, gọi là những tế bào hình chai. Đầu các
tế bào hình chai phân chia thành những bào tử đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử.
Đính bào tử của Asp.oryzae có màu vàng lục hay màu vàng hoa cau…
Đặc điểm của giống Asp.oryzae là giàu các enzyme thủy phân nội bào và ngoại
bào (amylase, protease, pectinasa,…), ta rất hay gặp chúng ở các kho nguyên liệu,
trong các thùng chứa đựng bột, gạo… đã hết nhưng không được rửa sạch, ở cặn bã
bia, bã rượu, ở lõi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và phát triển có khi thành lớp mốc, có

NHÓM - 17 20
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
màu sắc đen ,vàng… Màu do các bào tử già có màu sắc. Các bào tử này, dễ bị gió
cuốn bay xa và rơi vào đâu khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới
Hình 1.3: Aspergillus Oryzae
(mốc vàng hoa cau)
b)Ứng dụng
của Asp. Oryzae
Dịch quả sau khi nghiền và tách bỏ vỏ thường chứa các thành phần tế bào thịt
quả và các thành phần của polysaccharide làm cho dịch quả có độ nhớt cao. Để tăng
hiệu suất trích ly dịch quả, giảm bớt độ nhớt, tăng mức cảm quan nước quả và giảm
bớt một số công đoạn, việc bổ sung Endoglucanase rất quan trọng. Enzyme này là
điểm mấu chốt cải thiện hiệu suất dịch hóa. Sự kết hợp của glucanase và pectinase sẽ
phá hủy hoàn toàn màng tế bào.
Trong công nghệ sản xuất bia, các chế phẩm enzyme amylase, protease và
glucanase đã được sử dụng để ngăn chặn sự tạo thành các diacetyl do đó giảm lượng
diacetyl được tạo thành, rút ngắn thời gian cần thiết để ủ bia. Trong dịch lên men có
chứa một lượng β-glucan, chất này ảnh hưởng tới khả năng lọc và gây đục cho bia.
3.2.2 Baciluus Subtilis
a) Đặc điểm vi khuẩn
NHÓM - 17 21
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
B. Subtilis là trực khuẩn, Gram (+), có khả năng sinh catalase, hiếu khí hay kỵ
khí tùy ý. Thường được tìm thấy trong đất. Có khả năng di động, sinh nội bào tử. Tế
bào sinh dưỡng có dạng hình que, kích thước chiều rộng từ 0,7 – 0,8 μm, chiều dài từ
2,0 – 3,0 μm. Không kết thành chuỗi, bắt phẩm nhuộm đồng đều, không tạo bao nang.
Hình 1.4: Bacillus subtilis Hình 1.5: Vi khuẩn Bacillus subtilis
trong phân chia tế bào.

Bào tử B. Subilis có dạng ellip đến hình cầu, kích thước chiều rộng 0,6 – 0,9
μm, chiều dài 1,0 – 1,5 μm, nằm giữa hay trong khoảng trung tâm đến gần cuối tế bào,
phần lớn được tạo thành ở 48 giờ. Mỗi cá thể chỉ tạo một bào tử, bào tử có khả năng
chịu nhiệt, tia bức xạ, chất sát khuẩn, chất hút ẩm.
Khi nuôi cấy trên môi trường thạch đĩa, khuẩn lạc tròn, không đều hay phân
tán. Đường kính khuẩn lạc từ 3 – 5 mm, màu vàng xám, rìa có hình răng cưa. Sau 1– 4
ngày bề mặt khuẩn lạc nhăn nheo, màu hơi nâu.
NHÓM - 17 22
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Hình 1.6. Khuẩn lạc B. subtilis trên thạch đĩa
Trong môi trường lỏng sinh khối tạo màng mỏng có lớp bao phủ. Do bào tử
chiu nhiệt cao nên B. subtilis có thể gây hư hỏng một số thực phẩm hộp tạo mùi vị khó
chịu.
Sinh acid từ xylose, arabinose, glucose, sucrose và mannitol nhưng không tạo
khí (sử dụng nguồn nitơ là muối amonium).
Có khả năng phân giải nitrate, sinh nitrit từ nitrate. Trong điều kiện kỵ khí,
không sinh khí từ môi trường lỏng chứa nitrate.
Một đặc điểm dùng để phân biệt với các vi khuẩn khác là làm tan chảy gelatine
nhanh chóng.
Bảng 1.4. Một số phản ứng sinh hoá của B. subtilis
Phản ứng sinh hoá Kết quả
Hoạt tính Catalase
+
Sinh Indol
-
MR
+
VP
+

Sử dụng Citrate
+
NHÓM - 17 23
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Khử Nitrate
+
Tan chảy gelatin
+
Phân giải tinh bột
+
Arabinose
+
Xylose
+
Saccharose
+
Manitol
+
Glucose
+
Lactose
-
Maltose
+
(Theo Holt, 1992)
Nhiệt độ tối thích của B. subtilis vào khoảng 36 - 50
o
C. Nhiều loài vẫn phát
triển được ở 60

o
C. Nồng độ muối ăn làm ngừng phát triển là 10 – 15%.
Người ta đã chứng minh B. subtilis có tập tính “ăn lẫn nhau” (cannibalism).
(phương pháp đơn giản để thoát khỏi những trường hợp điều kiện sống giới hạn).
B. subtilis có khả năng sinh tổng hợp hơn 20 loại kháng sinh khác nhau như:
subtilin, subtilosin A, sublancin, chlorotetain, mycobacillin, rhizocticins, bacillanene,
difficidin…(theo tài liệu tổng hợp của Nguyễn Quỳnh Nam, 2006).
Phân bố trong đất và các chất hữu cơ bị phân hủy và là một đối tượng dùng
trong nghiên cứu khả năng lây bệnh trong phòng thí nghiệm.
B. subtilis không được xem là mầm bệnh gây bệnh cho người. Chúng thường
có trong thực phẩm nhưng hiếm khi gây ngộ độc thực phẩm.
b) Phân loại
Bảng 1.5. Bảng phân loại của Bacillus subtilis
Phân loại khoa học
NHÓM - 17 24
Bài tiểu luận CNSH trong CNTP Quy trình sản xuất amylase
từ vi sinh vật
Giới : Bacteria Họ : Bacillaceae
Ngành : Firmicutes Giống : Bacillus
Lớp : Bacilli Loài : subtilis
Bộ : Bacillales
Tên kép
Bacillus subtilis
(Ehrenberg 1835
Cohn 1872)
c) Bộ gen
Năm 1997, ngƣời ta đã hoàn tất việc nghiên cứu về trình tự gen của B.subtilis
và lần đầu tiên công bố trình tự gen của vi khuẩn.
Bộ gen chứa 4,2 mega-base, xấp xỉ 4100 gen. Trong số đó, chỉ có 192 gen
không thể thiếu được, 79 gen đƣợc dự đoán là thiết yếu. Phần lớn gen thiết yếu đều có

liên quan với quá trình trao đổi chất của tế bào.
d) Ứng dụng của Bacillus subtilis
Trong công nghiệp sản xuất amino acid, thức ăn gia súc, Bacillus subtilis là
một trong những chủng vi sinh vật tổng hợp lysine có hàm lượng khá lớn (15-20%) từ
tinh bột.
Trong y dược, Bacillus subtilis được đóng thành ống thuốc Subtilis 10 ml trị
bệnh tiêu chảy cho trẻ em do vi khuẩn Coliform gây ra, bệnh đường ruột do lị trực
tràng, đắp các vết thương lở loét ngoài da.
Sản xuất các kháng sinh thực vật, ứng dụng trong phòng trừ vi sinh vật gây
bệnh như nấm Rhizoctonia solani, Fusarium sp, Pylicularia oryzae, Người ta thấy
rằng sự phát triển của Bacillus subtilis trong cây làm tăng khả năng tổng hợp các
NHÓM - 17 25