BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
******************
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG
SINH TỔNG HỢP ENZYME AMYLASE TỪ NẤM
Aspergillus niger VÀ Mucor TRÊN MÔI
TRƯỜNG LÊN MEN BÁN RẮN
Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN BÁ PHƯƠNG THẢO
Niên khóa: 2005 – 2009
Tháng 08 năm 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
******************
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG
SINH TỔNG HỢP ENZYME AMYLASE TỪ NẤM
Aspergillus niger VÀ Mucor TRÊN MÔI
TRƯỜNG LÊN MEN BÁN RẮN
Hướng dẫn khoa học
Sinh viên thực hiện
TS. VŨ VĂN ĐỘ
NGUYỄN BÁ PHƯƠNG THẢO
CN. ĐỖ THỊ TUYẾN
Tháng 08 năm 2009
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Vũ Văn Độ và cô Đỗ
Thị Tuyến đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong
suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với quý thầy cô trong Khoa Công Nghệ
Sinh Học – trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh cũng như quý thầy cô là
giáo viên thỉnh giảng tại các khoa, trường, viện nghiên cứu đã tận tình giảng dạy em
trong thời gian học tập tại trường.
Xin chân thành cảm ơn đến ban lãnh đạo Viện sinh học Nhiệt Đới, quý cô, chú,
anh, chị và các bạn sinh viên đang công tác và làm việc tại viện công nghệ sinh học
nhiệt đới, và đội bảo vệ đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn lớp DH05SH, đại học chính quy khóa 2005 2009 đã quan tâm và động viên tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài.
Cuối cùng, con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba, mẹ và những người thân
trong gia đình đã động viên, giúp đỡ và chia sẻ cùng với con trong thời gian qua.
Nguyễn Bá Phương Thảo
iii
TÓM TẮT
Enzyme amylase là một enzyme có thể tìm thấy ở rất nhiều sinh vật. Hiện nay,
ezyme này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp
và y học. Mục tiêu đề tài là nghiên cứu khả năng tạo enzyme amylase của nấm
Aspergillus niger và Mucor và những yếu tố tác động đến khả năng tạo amylase của
chúng. Đề tài đã thu được một số kết quả về sự tác động của các yếu tố môi trường đến
khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase từ nấm Aspergillus niger và Mucor.
Aspergillus niger khi sinh trưởng và tổng hợp enzyme amylase trên môi trường
bán rắn với cơ chất là cám gạo bổ sung thêm trấu và bã đậu nành chịu tác động của rất
nhiều yếu tố môi trường như tỷ lệ cơ chất, pH môi trường, thời gian nuôi cấy, nhiệt độ,
độ ẩm, nồng độ dinh dưỡng và tỷ lệ giống. Đề tài đã nghiên cứu sự tác động của các
yếu tố môi trường nêu trên đầu tiên là ở mức độ riêng lẻ từng yếu tố, sau đó là sự
tương tác qua lại của những yếu tố có ảnh hưởng mạnh đến sự tổng hợp enzyme. Kết
quả thu được cho thấy với những môi trường có tỷ lệ Cám gạo: trấu: bã đậu nành
(2:1:1), pH 5, thời gian nuôi cấy là 28 giờ, nhiệt độ 350C, độ ẩm 55%, 2 lần nồng độ
dinh dưỡng, tỷ lệ giống 0,8*108 bt/g là tối ưu cho Aspergillus niger sinh tổng hợp
amylase.
Khả năng tổng hợp enzyme amylase từ Mucor khi sinh trưởng trên môi trường
bán rắn với cơ chất là cám gạo bổ sung thêm trấu và bã đậu nành chịu tác động của rất
nhiều yếu tố môi trường như tỷ lệ cơ chất, pH môi trường, thời gian nuôi cấy, nhiệt độ,
độ ẩm, nồng độ dinh dưỡng và tỷ lệ giống. Đề tài đã nghiên cứu sự tác động của các
yếu tố môi trường nêu trên đầu tiên là ở mức độ riêng lẻ từng yếu tố, sau đó là sự
tương tác qua lại của những yếu tố có ảnh hưởng mạnh đến sự tổng hợp enzyme. Kết
quả thu được cho thấy với những môi trường có tỷ lệ Cám gạo: trấu: bã đậu nành
(2:1:1), pH 5, thời gian nuôi cấy là 32 giờ, nhiệt độ 300C, độ ẩm 55%, 3 lần nồng độ
dinh dưỡng, tỷ lệ giống 1,6*108 bt/g là tối ưu cho Mucor sinh tổng hợp amylase.
iv
SUMMARY
Enzyme amylase can be found in many living organisms. Nowadays, this is
applied in many domains, such as agriculture, industry and medicine. The purpose of
the survey is to find out Aspergillus niger and Mucor’s ability to produce enzyme
amylase, and some factors can affect this ability. Finally, the survey has some
following results
The first, for Aspergillus niger, they are born and grow up on semi-solid
environments including rice bran, rice rind, and soya residuum. Growing up and
biosynthesized enzyme ability of A. niger depend on environment factors, such as ratio
of rice bran to rice rind and to soya residuum, time, humidity, nutritious concentration,
and ratio of spore. The survey finds out affect of environment factors in individual of
each and compose of some factors, which have stronger affect. Results showed with
environments have ratio of rice bran to rice rind and to soya residuum is 2:1:1; after 28
hours at 350C with 55% humidity, double nutritious concentration and ratio of 0,8*108
spore to one g environment is the most suitable for Aspergillus niger to biosynthesize
enzyme amylase on semi-solid fermatable environment.
The second, for Mucor, they are born and grow up on semi-solid environments
including rice bran, rice rind, and soya residuum. Growing up and biosynthesized
enzyme ability of A. niger depend on environment factors, such as ratio of rice bran to
rice rind and to soya residuum, time, humidity, nutritious concentration, and ratio of
spore. The survey finds out affect of environment factors in individual of each and
compose of some factors, which have stronger affect. Results showed with
environments have ratio of rice bran to rice rind and to soya residuum is 2:1:1, after 32
hours at 300C with 55% humidity, treble nutritious concentration and ratio of 1,6*108
spore to one g environment is the most suitable for Mucor to biosynthesize enzyme
amylase on semi-solid fermatable environments.
v
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................i
TÓM TẮT................................................................................................................iv
SUMMARY.............................................................................................................. v
MỤC LỤC ...............................................................................................................vi
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .....................................................................x
DANH SÁCH CÁC HÌNH......................................................................................xi
DANH SÁCH CÁC BẢNG ................................................................................xviii
Chương 1 MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề.......................................................................................................... 1
1.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 2
1.3. Nội dung ............................................................................................................ 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................3
2.1. Giới thiệu sơ lược về enzyme............................................................................ 3
2.1.1. Khái niệm chung về enzyme .......................................................................... 3
2.1.2. Tính chất ưu việt của enzyme.........................................................................3
2.2. Tổng quan về enzyme amylase.......................................................................... 4
2.2.1. Amylase .......................................................................................................... 4
2.2.2. Phân loại ......................................................................................................... 4
2.2.3. Đặc tính và cơ chế tác dụng của 3 loại amylase thông dụng..........................4
2.2.3.1. α-amylase..................................................................................................... 4
2.2.3.2. β-amylase.....................................................................................................5
2.2.3.3. γ-amylase ..................................................................................................... 6
2.2.4. Nguồn thu nhận ..............................................................................................6
2.2.4.1. Thực vật ....................................................................................................... 6
2.2.4.2. Vi sinh vật....................................................................................................7
2.2.5. Ứng dụng ........................................................................................................7
2.2.5.1. Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm ........................................................7
2.2.5.2. Trong công nghiệp dệt, giấy........................................................................8
vi
2.2.5.3. Trong y học.................................................................................................. 8
2.2.5.4. Trong nông nghiệp ...................................................................................... 9
2.2.5.5. Trong công nghệ tẩy rửa..............................................................................9
2.2.6. Cơ chất của enzyme amylase.......................................................................... 9
2.2.6.1. Tinh bột........................................................................................................ 9
2.2.6.2. Glycogen....................................................................................................11
2.3. Giới thiệu về nấm mốc Aspergillus niger và Mucor .......................................12
2.3.1. Nấm mốc Aspergillus niger..........................................................................12
2.3.2. Nấm mốc Mucor...........................................................................................13
2.4. Nuôi cấy vi sinh vật tổng hợp amylase............................................................14
2.4.1. Sinh tổng hợp enzyme cảm ứng ...................................................................14
2.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng.........................................................14
2.4.2.1. Nguồn carbon ............................................................................................14
2.4.2.2. Nguồn Nitơ ................................................................................................14
2.4.2.3. Các nguyên tố khoáng ...............................................................................15
2.4.2.4. Nhiệt độ nuôi cấy.......................................................................................16
2.4.2.5. pH ban đầu.................................................................................................16
2.4.2.6. Độ ẩm ........................................................................................................16
2.4.2.7. Môi trường không khí................................................................................16
2.5. Môi trường lên men bán rắn ............................................................................17
2.5.1. Cám gạo........................................................................................................17
2.5.2. Bã đậu nành ..................................................................................................18
2.6. Phương pháp nuôi cấy vi sinh vật sản xuất enzyme........................................18
2.6.1. Phương pháp nuôi cấy bề mặt ......................................................................18
2.6.2. Phương pháp nuôi cấy chìm .........................................................................19
2.7. Thu nhận enzyme từ môi trường nuôi cấy bề mặt..........................................21
2.7.1. Trích ly enzyme từ môi trường nuôi cấy bề mặt ..........................................21
2.7.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình li trích .................................................21
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................22
3.1. Thời gian và địa điểm thí nghiệm....................................................................22
3.2. Vật liệu thí nghiệm ..........................................................................................22
3.2.1. Đối tượng thí nghiệm....................................................................................22
vii
3.2.2. Cơ chất..........................................................................................................22
3.2.3. Hóa chất và thiết bị.......................................................................................22
3.2.3.1. Hóa chất.....................................................................................................22
3.2.3.2. Thiết bị.......................................................................................................22
3.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................22
3.3.1. Phương pháp cấy truyền ...............................................................................22
3.3.2. Phương pháp nhân giống cấp 2 ....................................................................23
3.3.3. Phương pháp mô tả hình thái A. niger và Mucor .........................................24
3.3.3.1. Quan sát hình thái đại thể ..........................................................................24
3.3.3.2. Quan sát hình thái vi thể............................................................................24
3.3.4. Xác định trực tiếp số lượng bào tử nấm sợi bằng buồng đếm hồng cầu ......24
3.3.5. Phương pháp xác định độ ẩm .......................................................................26
3.3.6. Phương pháp lên men bán rắn để thu nhận enzyme amylase.......................26
3.3.7. Phương pháp xác định hàm lượng amylase..................................................27
3.3.8. Phương pháp xác định hoạt tính amylase.....................................................29
3.3.9. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm ..........................................................30
3.3.10. Phương pháp bố trí và xử lí số liệu thí nghiệm .........................................30
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................................31
4.1. Khả năng sinh tổng hợp amylase của nấm mốc Aspergillus niger..................31
4.1.1. Nấm mốc A. niger.........................................................................................31
4.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ cám gạo: bã đậu nành: trấu .........................................31
4.1.3. Ảnh hưởng của pH........................................................................................33
4.1.4. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy ...............................................................35
4.1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ...............................................................................36
4.1.6. Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu .....................................................................38
4.1.7. Ảnh hưởng của nồng độ dinh dưỡng ............................................................39
4.1.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống ...........................................................................40
4.2. Khả năng sinh tổng hợp amylase của nấm mốc Mucor...................................42
4.2.1. Nấm mốc Mucor...........................................................................................42
4.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ cám gạo: bã đậu nành: trấu .........................................43
4.2.3. Ảnh hưởng của pH........................................................................................44
4.2.4. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy ...............................................................45
viii
4.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ...............................................................................47
4.2.6. Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu .....................................................................49
4.2.7. Ảnh hưởng của nồng độ dinh dưỡng ............................................................50
4.2.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống ...........................................................................52
4.3. Qui hoạch thực nghiệm....................................................................................53
4.3.1. Xác định giá trị tối ưu của một số yếu tố ảnh hưởng ...................................53
4.3.1.1. Xác định giá trị tối ưu của một số yếu tố ảnh hưởng đến A. niger............54
4.3.1.2. Xác định giá trị tối ưu của một số yếu tố ảnh hưởng đến Mucor..............58
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................63
5.1. Kết luận............................................................................................................63
5.2. Đề nghị ............................................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................64
PHỤ LỤC
ix
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A. niger
:
Aspergillus niger
B
:
Bã đậu nành
bt
:
bào tử
C
:
Cám gạo
CT
:
Canh trường
UI
:
Unit International, đơn vị quốc tế
One-Way ANOVA
:
Phân tích phương sai một yếu tố
PGA
:
Potato glucose agar
Pt
:
phương trình
T
:
Trấu
TĐY
:
Kế hoạch thực nghiệm đầy đủ các yếu tố
UV
:
Ultraviolet
x
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1 Cấu trúc phân tử của amylose.................................................................. 10
Hình 2.2 Cấu trúc phân tử của amylopectin ...........................................................11
Hình 2.3 Cấu trúc phân tử glycogen.......................................................................11
Hình 4.1 Hình ảnh đại thể và vi thể của A. niger. .................................................31
Hình 4.2 Hình ảnh đại thể và vi thể của Mucor......................................................42
Đồ thị 4.1 Hoạt tính và hàm lượng theo tỷ lệ cơ chất của A. niger........................32
Đồ thị 4.2 Hoạt tính và hàm lượng theo pH của A. niger.......................................34
Đồ thị 4.3 Hoạt tính và hàm lượng theo thời gian của A. niger .............................35
Đồ thị 4.4 Hoạt tính và hàm lượng theo nhiệt độ của A. niger............................... 37
Đồ thị 4.5 Hoạt tính và hàm lượng theo độ ẩm của A. niger..................................38
Đồ thị 4.6 Hoạt tính và hàm lượng theo nồng độ dinh dưỡng của A. niger. ..........39
Đồ thị 4.7 Hoạt tính và hàm lượng theo tỷ lệ giống của A. niger. .........................41
Đồ thị 4.8 Hoạt tính và hàm lượng thteo tỷ lệ cơ chất của Mucor. ........................43
Đồ thị 4.9 Hoạt tính và hàm lượng theo pH của Mucor.........................................45
Đồ thị 4.10 Hoạt tính và hàm lượng theo thời gian của Mucor .............................46
Đồ thị 4.11 Hoạt tính và hàm lượng thteo nhiệt độ của Mucor..............................48
Đồ thị 4.12 Hoạt tính và hàm lượng theo độ ẩm cuả Mucor..................................49
Đồ thị 4.13 Hoạt tính và hàm lượng theo các nồng độ dinh dưỡng của Mucor.....51
Đồ thị 4.14 Hoạt tính và hàm lượng theo các nồng độ giống của Mucor .............. 52
LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................iii
TÓM TẮT................................................................................................................iv
MỤC LỤC ...............................................................................................................vi
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .....................................................................x
Hình 2.1 Cấu trúc phân tử của amylose 10...........................................................xi
Đồ thị 4.14 Hoạt tính và hàm lượng theo các nồng độ giống của Mucor 52........xi
DANH SÁCH CÁC BẢNG ................................................................................xviii
Chương 1 .................................................................................................................. 1
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề.......................................................................................................... 1
Chương 2 .................................................................................................................. 3
xi
TỔNG QUAN TÀI LIỆU.........................................................................................3
2.1. Giới thiệu sơ lược về enzyme............................................................................ 3
2.1.1. Khái niệm chung về enzyme .......................................................................... 3
2.1.2. Tính chất ưu việt của enzyme.........................................................................3
2.2. Tổng quan về enzyme amylase.......................................................................... 4
2.2.1. Amylase .......................................................................................................... 4
2.2.2. Phân loại ......................................................................................................... 4
2.2.3. Đặc tính và cơ chế tác dụng của 3 loại amylase thông dụng..........................4
2.2.3.1. α-amylase..................................................................................................... 4
2.2.3.2. β-amylase.....................................................................................................5
2.2.3.3. γ-amylase (hay gluoamylase hoặc α-1,4 glucan-glucanhydrolase).............6
2.2.4.1. Thực vật....................................................................................................... 6
2.2.4.2. Vi sinh vật.................................................................................................... 7
2.2.5. Ứng dụng ........................................................................................................ 7
2.2.5.1. Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm ........................................................7
2.2.5.2. Trong công nghiệp dệt, giấy........................................................................8
2.2.5.3. Trong y học.................................................................................................. 8
2.2.5.4. Trong nông nghiệp ...................................................................................... 9
2.2.5.5. Trong công nghệ tẩy rửa..............................................................................9
2.2.6. Cơ chất của enzyme amylase.......................................................................... 9
2.2.6.1. Tinh bột........................................................................................................ 9
Tinh bột là một chất bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh nhưng khi
đun nóng sẽ có khả năng tan trong nước. Tinh bột là carbonhydrate ở thực vật chủ yếu
trong các loại củ như khoai mì, khoai tây, khoai lang.., và là chất dự trữ năng lượng
quan trọng. ................................................................................................................9
Hình 2.1 Cấu trúc phân tử của amylose. (Wikipedia.com). ...................................10
2.2.6.2. Glycogen....................................................................................................11
Hình 2.3 Cấu trúc phân tử glycogen. (Wikipedia.com). .........................................11
2.3. Giới thiệu về nấm mốc Aspergillus niger và Mucor .......................................12
2.3.1. Nấm mốc Aspergillus niger..........................................................................12
2.3.2. Nấm mốc Mucor...........................................................................................13
2.4. Nuôi cấy vi sinh vật tổng hợp amylase............................................................14
xii
2.4.1. Sinh tổng hợp enzyme cảm ứng ...................................................................14
2.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng đối với quá trình sinh tổng hợp enzyme
amylase ...................................................................................................................14
2.4.2.1. Nguồn carbon ............................................................................................14
2.4.2.2. Nguồn Nitơ ................................................................................................14
2.4.2.3. Các nguyên tố khoáng ...............................................................................15
2.4.2.4. Nhiệt độ nuôi cấy.......................................................................................16
2.4.2.5. pH ban đầu.................................................................................................16
2.4.2.6. Độ ẩm ........................................................................................................16
2.4.2.7. Môi trường không khí................................................................................16
2.5. Môi trường lên men bán rắn ............................................................................17
2.5.1. Cám gạo........................................................................................................17
2.6. Phương pháp nuôi cấy vi sinh vật sản xuất enzyme........................................18
2.6.1. Phương pháp nuôi cấy bề mặt ......................................................................18
2.6.2. Phương pháp nuôi cấy chìm .........................................................................19
2.7.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình li trích .................................................21
Chương 3 ................................................................................................................22
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................22
3.1. Thời gian và địa điểm thí nghiệm....................................................................22
3.2. Vật liệu thí nghiệm ..........................................................................................22
3.2.1. Đối tượng thí nghiệm....................................................................................22
3.2.2. Cơ chất..........................................................................................................22
3.2.3. Hóa chất và thiết bị.....................................................................................22
3.2.3.1. Hóa chất....................................................................................................22
3.2.3.2. Thiết bị......................................................................................................22
3.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................22
3.3.1. Phương pháp cấy truyền ...............................................................................22
3.3.2. Phương pháp nhân giống cấp 2 (giữ giống trên môi trường lúa) .................23
3.3.3. Phương pháp mô tả hình thái A. niger và Mucor .........................................24
3.3.3.1. Quan sát hình thái đại thể ..........................................................................24
3.3.3.2. Quan sát hình thái vi thể.........................................................................24
3.3.4. Xác định trực tiếp số lượng bào tử nấm sợi bằng buồng đếm hồng cầu ......24
xiii
3.3.6. Phương pháp lên men bán rắn để thu nhận enzyme amylase.......................26
3.3.7. Phương pháp xác định hàm lượng amylase..................................................27
Phương pháp này dựa trên sự thay đổi bước sóng hấp thụ cực đại của thuốc thử
Coomassie Brilliant Blue khi tạo phức với protein. Trong dung dịch mang tính acid,
khi chưa kết hợp với protein thì thuốc nhuộm có bước sóng hấp thụ cực đại ở 465 nm,
khi kết hợp với protein thì thuốc nhuộm hấp thụ cực đại ở bước sóng 595 nm. Độ hấp
thụ ở bước sóng 595 nm có liên hệ một cách trực tiếp với nồng độ protein. Đặc biệt
nếu có mặt các acid amin nhân thơm sẽ bắt màu mạnh hơn. Phương pháp này có độ
nhạy cao cho phép phát hiện tới vài µg protein/ml, dễ thực hiện và tiết kiệm thời gian.
................................................................................................................................27
Bảng 3.1 Các bước tiến hành tạo dung dịch albumin chuẩn .................................28
3.3.8. Phương pháp xác định hoạt tính amylase.....................................................29
Enzyme amylase là enzyme thủy phân tinh bột. Nó phân cắt amylose và amylopectin
của tinh bột thành các loại đường maltose, glucose,…Hoạt tính của enzyme amylase
được xác định dựa trên sự thay đổi màu sắc của phức hợp tinh bột – iod trước và sau
khi thủy phân. Mật độ quang của phức hợp tinh bột – iod sẽ được đo ở bước sóng 595
nm trên máy đo quang phổ. ....................................................................................29
Hóa chất cần thiết cho thí nghiệm này bao gồm dung dịch Lugol, dung dịch đệm Naacetate 50 mM ở pH 5, dung dịch hồ tinh bột 1%. Dung dịch này được pha bằng cách
cân 1 g tinh bột tan cho vào berche đựng 100 ml dung dịch đệm, đun cách thủy cho sôi
trong 5 phút, khuấy đều cho tan. ............................................................................29
3.3.9. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm ..........................................................30
3.3.10. Phương pháp bố trí và xử lí số liệu thí nghiệm .........................................30
Chương 4 ................................................................................................................31
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................................31
4.1. Khả năng sinh tổng hợp amylase của nấm mốc Aspergillus niger trên môi trường
lên men bán rắn.......................................................................................................31
4.1.1. Nấm mốc A .niger.........................................................................................31
xiv
Hình 4.1 Hình ảnh đại thể và vi thể của A. niger. (a)hình ảnh đại thể, (b) hình ảnh vi
thể. ..........................................................................................................................31
4.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ cám gạo: bã đậu nành: trấu .........................................31
Đồ thị 4.1 Biểu diễn hoạt tính amylase và hàm lượng protein từ canh trường nuôi cấy
A. niger với các tỷ lệ cơ chất khác nhau.................................................................32
4.1.3. Ảnh hưởng của pH........................................................................................33
Đồ thị 4.2 Biểu diễn hoạt tính amylase và hàm lượng protein từ môi trường nuôi cấy A.
niger với các pH môi trường ban đầu khác nhau. ..................................................34
4.1.4. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy ...............................................................35
Đồ thị 4.3 Biểu diễn hoạt tính enzyme và hàm lượng protein từ canh trường nuôi cấy
A. niger với các mốc thời gian thu nhận khác nhau. ..............................................35
4.1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ...............................................................................36
Đồ thị 4.4 Biểu diễn hoạt tính amylase và hàm lượng protein từ canh trường nuôi cấy
A. niger với các nhiệt độ nuôi cấy khác nhau.
37
xv
4.1.6. Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu .....................................................................38
Đồ thị 4.5 Biểu diễn hoạt tính amylase và hàm lượng protein từ canh trường nuôi cấy
A. niger với các độ ẩm môi trường ban đầu khác nhau..........................................38
4.1.7. Ảnh hưởng của nồng độ dinh dưỡng ............................................................39
4.1.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống ...........................................................................40
4.2. Khả năng sinh tổng hợp amylase của nấm mốc Mucor trên môi trường lên men
bán rắn ....................................................................................................................42
4.2.1. Nấm mốc Mucor...........................................................................................42
Hình 4.2 Hình ảnh đại thể của Mucor. (a)hình ảnh đại thể, (b) hình ảnh vi thể....42
Hình ảnh vi thể quan sát được cho thấy Mucor có cuống bào tử phân nhánh và mọc lên
ở bất kì chỗ nào của sợi nấm, bào tử đính nằm trong bọc bào tử. Bọc bào tử dạng tròn
hoặc hình quả lê, chứa nhiều bào tử ở phía trong...................................................43
4.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ cám gạo: bã đậu nành: trấu .........................................43
4.2.3. Ảnh hưởng của pH........................................................................................44
Đồ thị 4.9 Biểu diễn hoạt tính amylase và hàm lượng protein từ canh trường nuôi cấy
Mucor với các pH môi trường khác nhau...............................................................45
4.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ...............................................................................47
Đồ thị 4.11 Biểu diễn hoạt tính amylase và hàm lượng protein từ canh trường nuôi cấy
Mucor với các nhiệt độ nuôi cấy khác nhau...........................................................48
4.2.6. Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu .....................................................................49
4.2.7. Ảnh hưởng của nồng độ dinh dưỡng ............................................................50
Đồ thị 4.13 Biểu diễn hoạt tính amylse và hàm lượng protein từ canh trường nuôi cấy
Mucor với các nồng độ dinh dưỡng trong môi trường khác nhau..........................51
Nồng độ dinh dưỡng X3 là thích hợp nhất cho sự tổng hợp enzyme amylase. Ở nồng
độ dinh dưỡng này, hàm lượng protein và hoạt tính amylase thu được đều cao nhất
(43,391 mg và 488,279 UI/g CT). Sau đó thì hàm lượng và hoạt tính đều giảm dần, có
thể là do nông độ thẩm thấu của môi trường ảnh hưởng lên Mucor. .....................51
4.2.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống ...........................................................................52
4.3. Qui hoạch thực nghiệm....................................................................................53
4.3.1. Xác định giá trị tối ưu của một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp
amylase của A. niger và Mucor ..............................................................................53
xvi
4.3.1.2. Xác định giá trị tối ưu của một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng
hợp amylase của Mucor..........................................................................................58
Bảng 4.4 Mã hóa các biến số các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp
amylase của Mucor.................................................................................................58
Bảng 4.5 Ma trận kế hoạch hóa đối với TĐY-24 ...................................................58
Bảng 4.6 Hoạt lực amylase của Mucor theo thực nghiệm và theo phương trình hồi qui
................................................................................................................................59
Vì t13, t124 và t1234 đều nhỏ hơn 4,3 (t(0,05;2)) nên b13, b124 và b1234 bị loại ra khỏi phương
trình hồi qui do không có ý nghĩa...........................................................................61
Chương 5 ................................................................................................................63
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................................63
5.1. Kết luận............................................................................................................63
5.2. Đề nghị ............................................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................64
xvii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của cám gạo .....................................................17
Bảng 3.1 Các bước tiến hành tạo dung dịch albumin chuẩn ..................................28
Bảng 4.1 Mã hóa các biến số các yếu tố ảnh hưởng đến A. niger..........................54
Bảng 4.2 Ma trận kế hoạch hóa đối với TĐY-24 của A. niger...............................54
Bảng 4.3 Hoạt lực amylase của A. niger theo thực nghiệm và pt hồi qui ..............55
Bảng 4.4 Mã hóa các biến số các yếu tố ảnh hưởng đến Mucor ............................58
Bảng 4.5 Ma trận kế hoạch hóa đối với TĐY-24 của Mucor.................................58
Bảng 4.6 Hoạt lực amylase của Mucor theo thực nghiệm và pt hồi qui ................59
xviii
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Enzyme là một loại protein đặc biệt được sinh vật tổng hợp nên và tham gia các
phản ứng sinh học, là thành phần không thể thiếu trong mọi tế bào sinh vật. Chúng
đóng vai trò quyết định mối quan hệ giữa cơ thể sống và môi trường sống.
Enzyme amylase có vai trò rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và
chữa trị bệnh, như công nghiệp thực phẩm, dệt, tẩy rửa, chữa bệnh kém tiêu hóa ở
người và trong ngành chế biến thức ăn gia súc…
Cuối thế kỉ 19 và suốt thế kỉ 20, ngành công nghiệp sản xuất enzyme đã rất phát
triển, ngày càng thiên về xu hướng sản xuất enzyme dựa vào hoạt động sống của vi
sinh vật vì nhiều lợi ích thiết thực. Công nghệ sản xuất enzyme đã và đang mang lại
những nguồn lợi lớn cho nhiều quốc gia trên thế giới.
Hiện nay, doanh thu từ việc sản xuất enzyme lên đến hơn 1,7 tỷ USD, trong đó
góp phần không nhỏ là lợi nhuận thu được từ enzyme amylase. Thị trường enzyme
công nghệ sẽ còn tiếp tục gia tăng trong tương lai đến. Ở nước ta, nhu cầu sử dụng các
chế phẩm enzyme trong đó có amylase trong chế biến thực phẩm, thức ăn gia súc và
trong các ngành công nghiệp khác ngày càng nhiều. Vì vậy, hằng năm, nước ta phải
nhập khẩu lượng lớn những nguồn enzyme này.
Ngày nay, việc tận dụng phế liệu trong công, nông nghiệp làm nguồn carbon để
sản xuất amylase bởi vi sinh vật bằng phương pháp lên men chìm và lên men bán rắn
rất được quan tâm ở nước ta và nhiều nước trên thế giới. Việt Nam là một nước nhiệt
đới có nền nông nghiệp lâu đời và đa dạng, đang trên đà phát triển. Vì vậy lượng phế
phẩm nông nghiệp thải ra ngày càng gia tăng, như cám gạo, bã đậu nành… là nguồn
cung cấp carbon thích hợp để cảm ứng nấm mốc sinh tổng hợp amylase bằng phương
pháp lên men bám rắn. Mặc khác, đây là cơ chất khá rẻ tiền và ổn định có tiềm năng
sử dụng để sản xuất amylase ở qui mô lớn.
Hiện nay, viện công nghệ sinh học nhiệt đới có một số chủng nấm mốc có khả
năng sinh tổng hợp enzyme amylase khá cao, trong đó có chủng Aspergillus niger và
Mucor. Tuy nhiên, để thu được enzyme amylase có hiệu suất cao chỉ cần chủng vi sinh
vật có khả năng tạo ezyme amylase cao là chưa đủ. Các vi sinh vật đó cần phải được
1
nuôi trên môi trường cơ chất thích hợp có khả năng cảm ứng kích thích chúng sinh
amylase. Môi trường nuôi cấy cần được bổ sung thêm những nồng độ dinh dưỡng và
các vi sinh vật phải được nuôi ở nhiệt độ thích hợp. Cuối cùng, thời gian thu nhận dịch
chiết enzyme từ canh trường nuôi cấy cũng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hàm lượng và
hoạt tính amylase thu được.
Trên cơ sở đó, chúng tôi chọn đề tài “Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến
khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase từ nấm mốc Aspergillus niger và Mucor trên
môi trường lên men bán rắn” nhằm xây dựng điều kiện môi trường tối ưu cho hai
chủng nghiên cứu tạo enzyme nhiều và có hoạt tính cao cũng như điều kiện để thu
nhận enzyme tốt nhất. Đề tài đã được thực hiện tại phòng các chất có hoạt tính sinh
học - viện Sinh Học Nhiệt Đới, thành phố Hồ Chí Minh.
1.2. Yêu cầu
- Xác định các giá trị tối ưu của các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến
khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase của hai chủng thí nghiệm.
- Xác định mối tương quan giữa các yếu tố môi trường có tác động mạnh
đến khả năng tổng hợp amylase của hai chủng thí nghiệm.
1.3. Nội dung
- Khảo sát khả năng tổng hợp amylase của hai chủng thí nghiệm.
- Khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố như tỷ lệ cơ chất, độ ẩm, nhiệt
độ nuôi cấy, thời gian nuôi cấy, pH môi trường ban đầu, nồng độ dinh dưỡng,
và tỷ lệ giống đến khả năng sinh tổng hợp amylase của hai chủng thí nghiệm.
- Tối ưu hóa các yếu tố trên bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
nhằm tìm ra điều kiện nuôi cấy và thành phần môi trường tối ưu cho hai chủng
trên sinh ra lượng amylase cao.
2
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu sơ lược về enzyme
2.1.1. Khái niệm chung về enzyme
Enzyme là một chất xúc tác sinh học chỉ được tạo ra trong tế bào sinh vật, và
đóng vai trò quan trọng không thể thiếu được trong quá trình trao đổi chất của cơ thể
sinh vật. Tất cả các phản ứng chuyển hóa các chất trong cơ thể sinh vật đều có sự tham
gia xúc tác của enzyme. Enzyme không chỉ tham gia xúc tác các phản ứng trong tế bào
mà ngay cả ngoài tế bào của vi sinh vật. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc
ứng dụng enzyme vào nhiều lĩnh vực khác nhau của công nghiệp và đời sống.
Enzyme có bản chất là protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng
hóa học và làm chất xúc tác sinh học. Dưới tác dụng của enzyme các phản ứng hóa
sinh trong cơ thể sinh vật xảy ra rất nhanh, không cần những điều kiện về nhiệt độ, áp
suất, nồng độ các chất một cách quá khắc nghiệt. Tên enzyme được bắt nguồn từ chữ
Hy Lạp có nghĩa là “chất trong con men”. Tất cả quá trình biến đổi hóa sinh đều xảy ra
dưới tác dụng của hệ men.
Nếu cơ thể thiếu enzyme thì các quá trình chuyển hóa hóa sinh sẽ bị đình chỉ,
sinh vật không thể sống, sinh trưởng, phát triển và sinh sản bình thường. Sự sống của
sinh vật sẽ không tồn tại.
Ngày nay, enzyme còn đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động sản xuất
công nghiệp và ngày càng có nhiều những nghiên cứu và ứng dụng enzyme vào trong
các lĩnh vực khoa học, công nghiệp, kinh tế quốc dân, vân vân.
2.1.2. Tính chất ưu việt của enzyme
Thứ nhất, enzyme có thể thu nhận được từ nhiều nguồn khác nhau như động
vật, thực vật, và vi sinh vật, và hầu như các enzyme không có tính chất độc hại.
Thứ hai, chúng có thể hoạt động xúc tác phản ứng trong điều kiện nhiệt độ bình
thường, áp suất thường, pH acid yếu, kiềm yếu hay trung tính.
Thứ ba, tính đặc hiệu của enzyme cao hơn hẳn các xúc tác khác, và chỉ có tác
dụng lên những cơ chất nhất định và theo một kiểu phản ứng nhất định.
3
Thứ tư, vận tốc phản ứng do enzyme xúc tác có thể dễ dàng điều chỉnh thậm chí
ngừng phản ứng bằng cách tác động vào các yếu tố như: nhiệt độ, pH, các chất kiềm
hãm, chất hoạt hóa, nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, vân vân (Lê Ngọc Tú, 2002).
Cuối cùng, cường lực xúc tác của enzyme cao hơn hẳn các chất xúc tác thông
thường, nên chỉ cần một lượng nhỏ có thể chuyển hóa một lượng lớn cơ chất trong thời
gian ngắn. Đây là điều các chất xúc tác hóa học khó có thể làm được.
2.2. Tổng quan về enzyme amylase
2.2.1. Amylase
Amylase là enzyme được dùng rất thông dụng trong các ngành sản xuất, chế
biến, đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm. Enzyme này cũng rất phổ biến
trong thế giới sinh vật. Các enzyme amylase đều thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc
tác phân giải các liên kết nội phân tử trong polysaccharide với sự tham gia của nước.
R.R’ + H-OH RH + R’OH
Amylase thủy phân tinh bột, glycogen, và dextrin thành glucose, maltose và
dextrin giới hạn. Hệ enzyme này có trong nước bọt, dịch tiêu hóa của người, động vật,
trong hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn. Amylase bao gồm nhiều enzyme
khác nhau về tính đặc hiệu tác dụng lên tinh bột (cắt tinh bột tại những vị trí khác nhau
trên mạch tinh bột).
2.2.2. Phân loại
Hiện nay, amylase được phân thành 6 loại, gồm có α-amylase, β-amylase, γamylase hay glucoamylase (thủy phân các liên kết α-1,4-glucoside của tinh bột và các
polysaccharide đồng loại), dextrin-6-glucanhydrolase, amylopectin-6-glucanhydrolase
và oligodextrin-6-glucanhydrolase (hay dextrinnase thủy phân các liên kết oligodextrin
α-1,6-glucoside trong polysaccharide và các dextrin cuối).
2.2.3. Đặc tính và cơ chế tác dụng của 3 loại amylase thông dụng
2.2.3.1. α-amylase
α-amylase dễ tan trong nước, trong các dung dịch muối và rượu loãng. Protein của αamylase có tính chất acid yếu và tính chất của globuline. Điểm đẳng điện nằm trong
vùng pH 4,2 – 5,7. α-amylase là một metaloenzym, chứa từ 1 đến 30 nguyên tử gam
Ca/mol. Khi tách hoàn toàn Ca ra khỏi enzyme thì α-amylase mất hết khả năng thủy
phân cơ chất. α-amylase bền với nhiệt độ hơn so với các amylase khác. Độ bền với tác
4
dụng acid thì α-amylase của nấm mốc bền vững hơn so với α-amylase của malt và vi
khuẩn. Tất cả α-amylase đều bị kìm hãm bởi kim loại nặng (Cu2+, Ag+, Hg2+, vân vân).
Cơ chế tác dụng của α-amylase là phân cắt các liên kết α-1,4 glucoside ở bất kì
vị trí nào trong phân tử tinh bột, glycogen và các polysaccharide. Dưới tác dụng của
enzyme α-amylase tinh bột có thể chuyển hóa thành maltose, glucose và các dextrin có
phân tử lượng thấp, nhưng thông thường thì α-amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu
thành dextrin có phân tử lượng thấp, maltose và một ít glucose (Nguyễn Đức Lượng,
2004). Do vậy α-amylase có tác dụng làm giảm độ nhớt của dung dịch hồ tinh bột rất
mạnh (dịch hóa).
Sơ đồ thủy phân tinh bột bằng α-amylase:
α-amylase
Tinh bột (hoặc glycogen) --------------> α-dextrin + maltose + glucose + H2O
2.2.3.2. β-amylase
β-amylase khác với α-amylase, nó hầu như không thủy phân hạt tinh bột
nguyên vẹn mà thủy phân mạnh mẽ hồ tinh bột. β-amylase không bền khi có Ca2+, βamylase bị kiềm hãm bởi Cu2+, Hg+, urea, iodoacetamide, iodine, ozon… chịu nhiệt
kém hơn α- amylase nhưng bền với acid hơn. β-amylase bị vô hoạt ở nhiệt độ 700C,
hoạt động tối ưu ở 550C, pH từ 5,1 đến 5,5.
Enzyme này xúc tác sự thủy phân các liên kết α-1,4 glucan trong tinh bột,
glycogen và polysaccharide đồng loại, phân cắt tuần tự từng gốc maltose một từ đầu
không khử của mạch. β-amylase phân giải 100% amylose thành maltose và phân giải
54 - 58% amylopectin thành maltose. Quá trình thủy phân được tiến hành từ đầu
không khử của các nhánh ngoài cùng. Mỗi nhánh ngoài cùng có từ 20 – 26 gốc
glucose nên tạo được từ 10 – 12 phân tử maltose. Khi gặp liên kết α-1,4 glucoside
đứng kế cận liên kết α-1,6 glucoside thì β-amylase ngừng tác dụng. Phần
polysaccharide còn lại là dextrin phân tử lớn có chứa rất nhiều liên kết α-1,6 glucoside
cho màu tím đỏ với iodine. Độ nhớt của dung dịch giảm chậm.
Tác dụng của β-amylase lên tinh bột có thể được diễn tả theo sơ đồ sau:
β-amylase
Tinh bôt (glycogen) ------------> maltose (54 – 58%) + β-dextrin (42- 46%)
Nếu cho đồng thời cả α-amylase và β-amylase cùng tác dụng lên tinh bột thì
tinh bột bị thủy phân tới 95%. (Nguyễn Đức Lượng, 2004).
5
2.2.3.3. γ-amylase (hay gluoamylase hoặc α-1,4 glucan-glucanhydrolase)
γ-amylase có khả năng thủy phân hoàn toàn tinh bột, glycogen, amylopectin,
dextrin, panose, isomaltose và maltose thành glucose mà không cần có sự tham gia của
các enzyme amylase khác. γ-amylase là enzyme ngoại bào, có nhiều tên gọi khác
nhau: glucoamylase, amyloglucozidase, taka-amylase B, maltulase…Đa số γ-amylase
đều thuộc loại enzyme “acid”. γ-amylase có hoạt lực cao nhất ở vùng pH từ 3,5 – 5,5
và nhiệt độ 500C. γ-amylase bền với acid hơn α-amylase, nhưng lại kém bền hơn dưới
tác dụng của rượu etylic, aceton không được bảo vệ bằng Ca2+. Glucoamylase xúc tác
phản ứng thủy phân liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside, glucoamylase còn có khả năng
thủy phân các liên kết kết α-1,2 và liên kết α-1,3 glucoside. Điểm đẳng điện của γamylase từ các nguồn khác nhau cũng không đồng nhất. Đa số glucoamylase đã biết
đều thuộc loại enzyme “acid”, thể hiện hoạt lực tối đa ở vùng pH từ 3,5 đến 5,5. So với
α-amylase, glucoamylase bền đối với acid hơn, nhưng lại kém bền dưới tác dụng của
rượu và aceton do không được bảo vệ bởi Ca2+.
Dây là enzyme thủy phân liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside. Khi thủy phân liên
kết α-1,4 glucan trong chuỗi polysaccharide, γ-amylase tách lần lượt từng phân tử
glucose ra khỏi đầu không khử của mạch để tạo ra glucose. Sự thủy phân tinh bột được
thực hiện theo cơ chế “đa mạch” mà không phải theo cơ chế “đơn mạch”.
Fukumoto đề nghị chia γ-amylase của vi sinh vật làm hai loại theo khả năng
thủy phân tinh bột của chúng. Đó là enzyme kiểu Rhizopus delemar và enzyme kiểu
Aspergillus niger (Nguyễn Đức Lượng, 2004).
Sơ đồ thủy phân glucid bởi glucoamylase:
γ-amylase kiểu
Rh.delemar
Tinh bột hay oligosaccharide -------------> 100% glucose.
(có các liên kết α-1,4 và α-1,6)
γ-amylase kiểu
Asp.niger
Tinh bột hay oligosaccharide -------------> 80 – 85% glucose + oligosaccharide.
2.2.4. Nguồn thu nhận
2.2.4.1. Thực vật
Từ lâu con người đã biết cách sử dụng amylase từ hạt nảy mầm để sử dụng
trong ngành chế biến thực phẩm (mạch nha), nước giải khát (bia), hoặc sản suất chế
6
phẩm hỗn hợp bột enzyme để bổ sung vào chế phẩm bột dinh dưỡng dành cho trẻ em,
người già và những người bị suy tiêu hóa. Ở thực vật, nguồn amylase được thu nhận từ
những hạt nảy mầm, đặc biệt là ở hạt ngũ cốc nảy mầm.
2.2.4.2. Vi sinh vật
Ngày nay, do ưu thế về nhiều mặt, vi sinh vật đã trở thành nguồn thu enzyme
chủ đạo. Hiện nay, có rất nhiều loại vi sinh vật có khả năng tổng hợp được enzyme
amylase đã được nghiên cứu và đưa vào sản xuất. Những chủng vi sinh vật này thường
được phân lập từ tự nhiên. Những chủng tạo amylase nhiều hơn cả là nấm sợi, nấm
men, vi khuẩn và xạ khuẩn.
Để thu nhận enzyme amylase người ta thường dùng các giống nấm sợi
Aspergillus, Rhizopus. Nhiều loài thuộc giống này (A. orizae, A. niger, A. usamii) và
một số loài của Neurospora và Mucor sinh tổng hợp rất mạnh mẽ loại enzyme này.
Nấm men và giả nấm men thuộc các giống Candida, Saccharomysec.
Endomycopis, Endomyces cũng tạo nên nhiều enzyme amylase.
Nhiều vi khuẩn cũng có khả năng tạo lượng lớn amylase như Bac. Polymyxa,
Phytomonas dptructans, Bact. casavanum,… Các vi khuẩn ưa nhiệt có khả năng sinh
trưởng nhanh gấp 4 - 6 lần vi khuẩn ưa ẩm và sinh trưởng tốt nhất từ 650 - 700C, và tạo
amylase mạnh nhất ở 500C. Vì vậy mà loại vi khuẩn này thường được nuôi cấy ở 700C
để làm giống và nuôi thu enzyme ở 500C.
Trong xạ khuẩn hiếm gặp loài nào có khả năng sinh tổng hợp amylase mạnh
mẽ, tuy nhiên cũng có một số ít xạ khuẩn có khả năng sinh tổng hợp enzyme này như
Micromonospora vulgaris.
2.2.5. Ứng dụng
Chế phẩm amylase dạng thô hay tinh khiết được ứng dụng khá rộng rãi trong
công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm (sản xuất rượu bia, bánh mì,
bánh ngọt, đường mật tinh bột, vân vân).
2.2.5.1. Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
Trong công nghệ rượu bia việc sử dụng amylase từ vi sinh vật trong công
nghiệp sản xuất rượu bia thay cho malt đã tiết kiệm được hàng vạn tấn nguyên liệu
(đại mạch) loại tốt, giúp giảm giá thành và rút ngắn quy trình sản xuất, tiết kiệm công
sức, tiền bạc. Biện pháp thay enzyme chế phẩm cho malt có ý nghĩa đặc biệt quan
trọng. Việc này giúp giảm giá thành mà chất lượng sản phẩm vẫn không bị thay đổi.
7