Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
PHẦN 1. MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Vi sinh vật trong tự nhiên rất ña dạng và phong phú. Chúng có mặt khắp nơi:
trong ñất, trong nước, trong không khí,…Bên cạnh tác hại gây ra như gây bệnh cho
con người, ñộng vật, thực vật…vi sinh vật còn mang lại cho con người nguồn lợi to
lớn trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, công nghệ sinh học… Các chủng vi
sinh vật nói chung và vi khuẩn Bacillus nói riêng ñang ñược ứng dụng rộng rãi trong
các ngành sản xuất là nhờ khả năng sinh các loại enzym thủy phân của chúng.
Enzym là những chất xúc tác sinh học có hiệu suất xúc tác cao, ñang ngày càng
ñược áp dụng rộng rãi trong thực tế với quy mô ngày càng lớn. Hệ enzym của Bacillus
rất phong phú và ña dạng gồm protease, amylase, glucoamylase, glucanase, cellulase,
dextranase, pectinase và chế phẩm enzym cellulase là một trong những chế phẩm
enzym có vai trò rất quan trọng trong quá trình chuyển hóa vật chất hữu cơ trong tự
nhiên. Cellulase có thể thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau như thực vật, ñộng vật và
vi sinh vật. Nhưng hiệu quả kinh tế nhất vẫn là nguồn cellulase thu ñược từ vi sinh vật,
phổ biến là nấm, xạ khuẩn và vi khuẩn. Mặc dù nấm sợi phân hủy rất tốt các cellulose
tự nhiên nhưng vi khuẩn lại có tốc ñộ sinh trưởng cao hơn so với nấm nên có ưu việt
lớn hơn.
Trong sản xuất và ñời sống, enzyme nói chung và cellulase nói riêng ñược sử
dụng ngày càng phổ biến, sản lượng và kim ngạch mua bán các chế phẩm enzyme trên
thị trường thế giới tăng 20÷30% mỗi năm. Enzyme và những chế phẩm có liên quan
ñược sử dụng trong các ngành công nghiệp nhẹ, nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm
ở Việt Nam hiện nay chủ yếu ñược nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao mặc dù
nước ta có nguồn phế phẩm nông nghiệp dùng làm nguyên liệu ñể sản xuất enzyme
cellulase là rất phong phú. Vì thế, việc nghiên cứu sản xuất ra các enzym từ vi sinh vật
phân lập tại Việt Nam hiện nay ñang là một ñòi hỏi cấp thiết. Việc tuyển chọn các vi
sinh vật có khả năng sản xuất enzym nhất là cellulase từ tự nhiên không những giúp
tận dụng các nguồn gen quý hiếm có sẵn từ tự nhiên mà còn góp phần bảo tồn gen, cải
tạo các chủng vi sinh vật công nghiệp ñã bị thoái hóa giống sau một thời gian sử dụng.
Xuất phát từ lý do trên và tình nghiên cứu tại Việt Nam, chúng tui ñã tiến hành thực
hiện ñề tài: ‘‘Nghiên cứu sinh tổng hợp enzym cellulase từ chủng Bacillus subtilis
phân lập từ ñất vườn’’.
1.2. Mục ñích của ñề tài
1. Chọn ñược một chủng vi khuẩn có khả năng sinh ra cellulase.
2. Thu ñược một chế phẩm cellulase ở quy mô phòng thí nghiệm.
1.3. Nội dung ñề tài
1. Tuyển chọn một chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng sinh enzym cellulase.
2. Nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học của chủng tuyển chọn.
3. Khảo sát các ñiều kiện nuôi cấy tối ưu cho sinh tổng hợp cellulase
4. Nghiên cứu phương pháp tách chiết và thu nhận chế phẩm cellulase có hoạt
tính cao.
2.1. Vi khuẩn Bacillus subtilis
2.1.1. ðặc ñiểm chung vi khuẩn Bacillus
Bacillus phân bố rộng rãi trong tự nhiên, trong ñất, nước, không khí là do chúng
có khả năng hình thành bào tử và sống kị khí tùy tiện. Phần lớn các chủng thuộc các
loài của giống này ñều có khả năng sinh ra nhiều amylase và protease kiềm, có một số
chủng sinh ra cellulase.
Bacillus là vi khuẩn Gram dương (+), hình que có kích thước khác nhau (0,5-2,5)
x (l,2-10) µm. Bacillus có chùm tiêm mao giúp chúng có khả năng di ñộng. Chúng
sống hiếu khí hay kị khí tùy tiện. Bacillus là vi khuẩn dị dưỡng hóa năng, hoại sinh thu
năng lượng nhờ oxi hóa các hợp chất hữu cơ.
Bacillus có khả năng sinh bào tử. Bào tử của vi khuẩn không phải là cơ quan
sinh sản mà là một trạng thái bảo vệ nòi giống. Nó sinh ra ñể chịu ñựng ñược với
các ñiều kiện sống bất lợi. ðó là dạng nghỉ của tế bào và ở ñó, quá trình sống bị ức
chế rất mạnh. Ở phần lớn vi khuẩn, mỗi tế bào chỉ có một bào tử. Gặp ñiều kiện
thuận lợi, bào tử sẽ nảy mầm. Mỗi bào tử cho ra một tế bào sinh dưỡng. Bào tử của
giống Bacilus thường có kích thước hẹp hơn kích thước của tế bào do ñó khi mang bào tử
tế bào không bị biến ñổi hình dạng , trong một số trường hợp tế bào vi khuẩn chỉ phình to
một ít khi chứa bào tử. Tùy loài mà bào tử có thể nằm chính tâm, lệch tâm hay gần ñầu tế
bào (Lương ðức Phẩm, 2009).
Bào tử vi khuẩn có thể chịu ñựng ñược khá cao các ñiều kiện bất lợi của ngoại
cảnh. Khả năng ñề kháng này không giống nhau ñối với tùy loài vi khuẩn. Ở nhiệt
ñộ 1000C, bào tử của vi khuẩn Bacilus cereus có thể chịu ñược hai phút rưỡi, của B.
sterosporus – 7 phút rưỡi, B. subtilis – 180 phút, B. mesentericus – 380 phút, và
của B. tostus – 1200 phút (Nguyễn Lân Dũng, 1989).
ða số Bacillus sinh trưởng tốt ở pH = 7, một số Bacillus phù hợp với pH = 9 - 10
như B. alcalophillus, hay có loài phù hợp với pH = 2 - 6 như B. acidocaldrius.
Nhiều chủng Bacillus ưa nhiệt ñộ cao (45°C - 75°C), hay ưa lạnh (5°C - 25°C),
nhưng thường gặp Bacillus ưu ấm ở nhiệt ñộ 25°C - 45°C (tối thích là 35°C - 37°C).
nmW9If7b2Ie7wpK
