Thu nhận inulinase - pdf 16

Download miễn phí Đề tài Thu nhận inulinase



Mục lục
Trang
I. Giới thiệu 5
1.1. Inulin 5
1.2. Định nghĩa 5
1.3. Công thức cấu tạo 5
1.4. Nguồn thu nhận 5
1.5. Ứng dụng 6
2. Enzyme inulinase 7
2.1. Định nghĩa 7
2.2. Phân loại 7
2.3. Các bậc cấc trúc và cơ chế xúc tác 7
2.4. Ứng dụng 9
3. Vi sinh vật 11
3.1. Nhóm vi sinh vật sử dụng sinh tổng hợp inulinase 11
3.2. Đặc điểm sinh lý 12
II. Quy trình công nghệ 14
III. Giải thích quy trình công nghệ 16
1. Chuẩn bị môi trường 16
2. Tiệt trùng môi trường 16
3. Chuẩn bị giống 18
4. Nhân giống 18
5. Cấy giống 20
6. Lên men 20
7. Tinh sạch 28
7.1. Ly tâm lần 1 28
7.2. Kết tủa 29
7.3. Ly tâm lần 2 30
7.4. Hòa tan kết tủa 31
7.5. Thẩm tách 31
7.6. Trao đổi sắc ký ion 32
7.7. Trao đổi sắc ký ái lực 35
7.8. Sấy 36
IV. Sản phẩm 38
V. Thành tựu công nghệ 38
VI. Tài liệu tham khảo 56



Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

nulinase
Thu nhận inulinase GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Trang 23
Inulin là nguồn carbon tốt nhất để sản xuất inulinase từ K. marxianus YS-1. Những
nguồn carbon khác thì cho hiệu suất sản xuất inulinase thấp khi sử dụng cô lập, và khi sử
dụng tinh bột là nguồn carbon thì hoat tính inulinase hoàn toàn không có (hình 9a). Hiệu quả
của từng nguồn cacbon (1%, w / v) kết hợp với Inulin ở nồng độ 0,1% và% 0,5 (w / v) đã
được nghiên cứu (hình 9b). Có sự gia tăng đáng kể trong hoạt tính của enzyme khi sử dụng
kết hợp.
Inulin với từng nguồn carbon như trên. Vì vậy, có thể kết luận rằng inulinase là
enzyme cảm ứng trên cơ chất cảm ứng là inulin. Người ta thấy rằng inulin là cơ chất cảm ứng
cho quá trình sản xuất inulinase, trong khi sự nuôi cấy của vi sinh vật sử dụng các nguồn
carbon khác ức chế quá trình sản xuất enzyme này. Và điều này có thể là do những nguồn
carbon này kìm hãm sinh tổng hợp inulinase enzym .
b. Ảnh hưởng của nguồn nitơ
Khả năng sản xuất inulinase dưới ảnh hưởng của các nguồn nitơ khác nhau: chất
chiết thịt> chất chiết thịt bò> peptone>chất chiết men > ammonium clorua > Ammonium
sulfate> dịch bắp> ammonium nitrat> Natri nitrat> urê (hình 10). Hoạt tính tối đa của
inulinase đạt được là 6,5 IU / ml khi sử dụng chất chiết thịt. Hoạt tính inulinase cũng khá cao
khi sử dụng peptone và chất chiết thịt bò. Những nguồn nitơ hữu cơ tốt hơn so với các nguồn
nitơ vô cơ. Chất chiết thịt được xem là nguồn nitơ tốt nhất cho việc sản xuất inulinase từ
Chrysosporium pannorum (Xiao et al. 1988). Chất chiết thịt heo sau chất chiết thịt bò đã được
sử dụng là nguồ nitơ tốt để tổng hợp từ inulinase từ Kluyveromyces sp. Y-85 (Wenling et al,
1998b.). Do đó, chất chiết thịt là nguồn nitơ thích hợp nhất cho sản xuất inulinase, và được
chọn cho những nghiên cứu sau này. Để xác định nồng độ tối ưu của các chất chiết thịt, người
tat thay đổi nồng độ của nó từ 0.5-5.0%, w/v được sử dụng trong môi trường. Khi nồng độ
của chất chiết thịt đạt đến 2% (w/v) thì hoạt tính enzyme cực đại (12.1 IU/ml) và nếu nồng độ
vượt qua 2% có sự giảm hoạt tính enzyme. Điều này có thể là do bản chất phức tạp của nguồn
nitơ và ở nồng độ cao một vài thành phần của nó có thể gây độc cho quá trình sản xuất
inulinase
Thu nhận inulinase GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Trang 24
Hình 11 Ảnh hưởng của nguồn Nitơ đến hoạt tính của enzyme
c. Ảnh hưởng của các nguyên tố vết
Bảng 3: chỉ ra sự ảnh hưởng của các ion kim loại lên hoạt tính của enzyme. Chỉ có
Mn
2+
(0.1 mM) và Ca
2+
(0.5 mM) nâng cao hoạt tính của inulinase trong khi Mg2+, Cu2+, Zn2+,
Co
2+
, K
+
, BO3
3-
và MoO4
2-
không có ảnh hưởng đến sự sinh tổng hợp inulinase. Tuy nhiên,
nếu nồng độ của những nguyên tố này cao hơn sẽ tác động tiêu cực đến sinh tổng hợp
inulinase. Fe
2+
và Ni
2+
làm giảm khả năng tạo inulinase.
Thu nhận inulinase GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Trang 25
Bảng 3 Sự ảnh hưởng của các ion kim loại lên hoạt tính của enzyme
d. Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt
Trong số những chất hoạt động bề mặt được sử dụng, chỉ có SDS nâng cao khả
năng sản xuất inulinase (hình 11). Những nghiên cứu trước cho thấy chất hoạt động bề mặt
ảnh hưởng đến khả năng thẩm thấu của màng tế bào ((Tukmachev et al., 1977). Để tối ưu
nồng độ của SDS, người ta thay đổi nồng độ SDS từ 0.05–2.5 mM trong môi trường. Khi
nồng độ của SDS tăng đến 0.1 mM thì hoạt tính inulinase cực đại là 21.5 IU/ml. Khi nồng độ
SDS cao hơn 0.1 mM thì nó có khả năng hòa tan màng protein và phospholipids, từ đó giết
chết tế bào nấm men.
Thu nhận inulinase GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Trang 26
Hình 12 Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt tới hoạt tính của inulinase
e. Ảnh hưởng của tuổi và tỉ lệ giống cấy
Hoạt tính enzyme đạt tối đa 24,8 IU/ml khi sử dụng canh trường giống 12h tuổi.
Hoạt tính enzyme thấp hơn với canh trường giống dưới 12h tuổi. Điều này có thể do canh
trường giống chưa vào giai đoạn sinh trưởng. Sử dụng canh trường giống này, hoạt tính
inulinase tăng cực đại (24.8 IU/ml) khi tỉ lệ giống cấy là 5%(v/v). Nếu tỉ lệ giống cấy thấp,
lượng sinh khối nấm men sinh ra có thể không đủ để tận dụng hết nguồn cơ chất. Tuy nhiên,
hàm lượng vi sinh vật cao, độ nhớt của môi trường thể lên men dẫn đến sự mất cân bằng dinh
dưỡng trong môi trường.
Thu nhận inulinase GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Trang 27
f. Hiệu quả việc kết hợp các thành phần tối ưu của môi trường
Hiệu quả của việc dử dụng kết hợp các thành phần tối ưu của môi trường lên men
được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4 Sự kết hợp các thành phần tối ưu của môi trường
Từ bảng trên, cho thấy rằng sự kết hợp các thành phần đã được tối ưu: inulin 1.5%,
chất chiết thịt 2%, CaCl2 0.5mM, và SDS 0.1mM sẽ cho hoạt tính enzyme cực đại 24.7
IU.ml.
g. Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ
Kết quả cho thấy rằng hoạt tính enzyme cực đại là 24.5 IU/ml khi tăng pH của môi
trường lên 6.5. Ở pH 4.0 và 8.0 , hoạt tính enzyme rất thấp: tương ứng với pH 8 hoạt tính
enzyme là 4.2 IU/ml. Khoảng pH 6.4 – 6.6 tối ưu cho quá trình sinh tổng hợp inulinase từ K.
marxianus (Gupta et al., 1994). Năng suất cực đại cũng đạt được bởi K. marxianus ở pH 6.5
bởi (Kalil et al., 2005; Silva-Santisteban and Filho, 2005). Hoạt tính inulinase tối đa 24.3
IU/ml ở 30oC, nếu nhiệt độ vượt quá nhiệt độ này thì hoạt tính enzyme sẽ giảm đáng kể. Nói
chung nhiệt đô ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào.
h. Ảnh hưởng của sự khuấy trộn
Tác động khuấy trộn có ảnh hưởng mạnh đến quá trình sinh tổng hợp inulinase.
Hoạt tính enzyme tăng đáng kể 28.1 IU/ml khi tốc độ khuấy trộn là 150rPhần mềm so với điều kiện
không khuấy trộn 5.9 IU/ml. Nếu tốc độ khuấy trộn vượt quá 150 rPhần mềm thì hoạt tính enzyme
giảm. Tốc độ khuấy trộn không chỉ ảnh hưởng đến lượng oxy, mà còn ảnh hướng đến những
chất dinh dưỡng khác trong môi trường. Khi tốc độ khuấy trộn cao hơn, hoạt tính enzyme sẽ
thấp do sự ảnh hưởng của ứng suất trượt lên tế bào nấm men cũng như cấu trúc tế bào
enzyme.
Thu nhận inulinase GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Trang 28
i. Ảnh hưởng của thời gian lên men
Hoạt tính enzyme đạt 30.8 IU/ml khi thời gian lên men là 72h, và sau đó sẽ giảm.
Điều này cho thấy rằng sự sinh tổng hợp inulinase từ K. marxianus liên quan đến sự sinh
trưởng của tế bào và đạt đến giá trị tối ưu (Al-Dagal and Bazaraa, 1998). Hoạt tính enzyme
sẽ giảm sau 72 lên men do sự giảm của chất dinh dưỡng trong môi trường, hay do phản ứng
dị hóa của enzyme.
7. Tinh sạch
7.1. Ly tâm lần 1
- Mục đích: Tách sinh khối vi sinh vật
- Các biến đổi:
Vật lý: Sự thay đổi về thể tích, khối lượng riêng, nhiệt độ của dung dịch.
Hóa lý: Độ nhớt giảm, huyền phù tách ra thành 2 pha rắn - lỏng
Hóa học: Thay đổi hàm lượng chất khô và chất hòa tan trong 2 pha rắn –
lỏng.
Vi sinh: Hàm lượng vi sinh vật giảm.
- Thiết bị:
Sử dụng các cơn lốc ly tâm để tách riêng các phần tử rắn và lỏng có tỷ
trọng khác nhau.
Hình 13 Thiết bị ly tâm lắng ...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status