Tp chớ Khoa hc v Phỏt trin 2008: Tp VI, S 5: 460-466 I HC NễNG NGHIP H NI
460
CHọN LựA ĐIềU KIệN NUÔI CấY TốI ƯU VI KHUẩN
BACILLUS LICHENIFORMIS

(CHủNG BCRP) Để SINH TổNG HợP - AMYLASE CHịU NHIệT
Selection of Optimal Conditions for Bacillus licheniformis (strain BCRP)
Culture to Synthesize Thermostable - amylase
Ngụ Xuõn Mnh, Nguyn Th Lõm on, Vừ Nhõn Hu, Ngụ Xuõn Dng

Khoa Cụng ngh thc phm, Trng i hc Nụng nghip H Ni
TểM TT
Bi bỏo ny trỡnh by cỏc kt qu nghiờn cu thu c v chn la cỏc iu kin nuụi cy ti u
vi khun Bacillus licheniformis (chng BCRP) sinh tng hp enzym - amylase chu nhit. Cỏc iu
kin nuụi cy ti u cho B. licheniformis (chng BCRP) (mụi trng, t l tip ging, pH mụi trng,
nhit nuụi cy, thi gian nuụi) c chn theo phng phỏp thc nghim. Hot tớnh enzym -
amylase c xỏc
nh bng phng phỏp quang ph. Nng protein c xỏc nh bng phng
phỏp nhum mu Bradford. Cỏc iu kin nuụi cy ti u vi khun B.licheniformis (chng BCRP0 ó
c chn la: Mụi trng nuụi cy vi 3% bt go thay th tinh bt, pH mụi trng 7,5, nhit
37
o
C, thi gian nuụi cy 42 h. Trờn c s cỏc kt qu thu c, cỏc tỏc gi ó xut s nuụi cy
B.licheniformis (chng BCRP) sinh tng hp enzym -amylase.
T khúa: iu kin nuụi cy, enzym - amylase, vi khun Bacillus licheniformis.
SUMMARY
In this paper, the results on the selection of optimal culture conditions for Bacillus licheniformis (strain
BCRP) to synthesize thermostable amylase were presented. The selection of optimal culture conditions
(medium, inoculation ratio, culture temperature, pH, culture time) was performed experimentally. -
amylsase activity was determined by spectrophotometer. Protein concentration was determined by Bradford
method. Culture medium with 3% rice powder instead of soluble starch, inoculation ratio of 3%, medium pH

đợc ứng dụng rộng rãi. Trong số các
enzym ny, enzym vi khuẩn thờng chịu
đợc nhiệt độ cao, đặc biệt l các chủng
Bacillus licheniformis (nhiệt độ tối u l
90
o
C) (Ikram et al., 2003; Whitaker et al.,
2003). Tính bền nhiệt của - amylase vi
khuẩn l một u điểm lớn. Trong nhiều
ngnh sản xuất, - amylase vi khuẩn đợc
sử dụng để xử lý nguyên liệu ở các công
đoạn phải dùng nhiệt độ cao.
Hiện nay, với các nớc có nền công
nghiệp phát triển nh Nhật, Mỹ, Đan
Chn la iu kin nuụi cy ti u vi khun
461
Mạch, Thuỵ Sỹ, Anh, Pháp việc sản xuất
v ứng dụng chế phẩm - amylase ngy
cng đợc thúc đẩy. Còn ở Việt Nam, mặc
dù nhu cầu sử dụng enzym - amylase
của các ngnh công nghiệp l khá lớn
nhng chế phẩm ny cha sản xuất đợc ở
trong nớc m phải nhập khẩu từ nớc
ngoi với giá thnh cao. Vì vậy yêu cầu đặt
ra cho các nh sản xuất cũng nh các nh
nghiên cứu l lm thế no để sản xuất chế
phẩm enzym - amylase với số lợng lớn,
chất lợng đảm bảo v giá thnh hạ.
Bi báo ny trình by các kết quả thu
đợc trong việc chọn lựa các điều kiện nuôi

2004) đợc sử dụng. Khi chọn điều kiện tối
u cho yếu tố no thì chỉ thay đổi yếu tố đó,
giữ nguyên các yếu tố khác. Sau khi chọn
đợc điều kiện tối u thì sử dụng điều kiện
đó trong thí nghiệm tiếp theo. Các điều
kiện chọn lựa l môi trờng thay thế tinh
bột tan, pH, nhiệt độ, thời gian nuôi cấy.
Tốc độ sinh trởng v phát triển của vi
khuẩn đợc đánh giá theo độ hấp thụ quang
học của môi trờng nuôi cấy ở = 620 nm
bằng quang phổ kế Cintra 10e (CBS, Mỹ).
Hoạt tính - amylase đợc xác định theo
phơng pháp dừng phản ứng bằng HCl do
Tống Kim Thuần v cs., (2003) mô tả.
Nồng độ protein trong dung dịch đợc
xác định theo phơng pháp Bradford đợc
Nguyễn Văn Mùi, (2001) mô tả.
3. KếT QUả NGHIÊN CứU V THảO
LUậN
3.1. Chọn lựa điều kiện nuôi cấy tối u
B. licheniformis để sinh tổng hợp
cao enzym - amylase
3.1.1. Chọn lựa thời gian nhân giống
chủng BCRP

(Hình 1).
3.1.2. Chọn môi trờng chứa cơ chất
thay thế thích hợp
Để lựa chọn nguồn cơ chất thay thế v
đánh giá khả năng sinh tổng hợp -
amylase từ các nguồn tinh bột khác nhau,
chủng BCRP đợc nuôi cấy trên 4 loại
môi trờng MT* (môi trờng chứa tinh bột
tan), MT1 (môi trờng chứa 1% bột gạo),
MT2 (môi trờng chứa 1% tinh bột ngô),
MT3 (môi trờng chứa 1% tinh bột sắn)
với chế độ lắc 200 vòng/phút, ở 37
o
C v
pH = 7. Trong đó, môi trờng MT* (chứa
1% tinh bột tan) vẫn l môi trờng thích
hợp nhất cho sự phát triển v sinh tổng
hợp - amylase của chủng BCRP với hoạt
tính - amylase thể hiện cao nhất sau 48 h
nuôi cấy l 108,7 U/ml. ở môi trờng MT1
(chứa 1% bột gạo) hoạt tính enzym thể
hiện cũng rất cao (99,1 U/ml sau 48 h), cao
hơn hẳn so với hai môi trờng còn lại
(MT2, MT3) (Hình 2). Hình 2. ảnh hởng của nguồn cơ chất đến hoạt tính của - amylase
Mặc dù sự phát triển sinh khối vi
khuẩn ở môi trờng MT* cao hơn rõ rệt so
với môi trờng MT1, nhng lại không có

110
120
0 12 24 36 48 60 72
Thi gian (h)
MT* MT1 MT2 MT3
Hot tớnh (U/ml)
Chn la iu kin nuụi cy ti u vi khun
463 3.1.4. Chọn nhiệt độ nuôi cấy tối u
0
20
40
60
80
100
32 37 42 47
Nhit (
o
C)
Hot tớnh (U/mL)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
A620
Hot tớnh (U/mL) A620


i
g
ian (h)
Hot tớnh (U/ml)
MT1% MT2% MT3% MT4% MT
5%

Hình 3. ảnh hởng của nồng độ cơ chất đến hoạt tính của - amylase
Hot tớnh (U/mL)
A620
Ngụ Xuõn Mnh, Nguyn Th Lõm on, Vừ Nhõn Hu, Ngụ Xuõn Dng
464
khoảng ny, tại pH = 7,5 cả hoạt tính -
amylase v sinh khối của vi khuẩn đều đạt
cao nhất. Còn ở pH = 6, vi khuẩn phát triển
kém, hoạt tính của enzym thấp nhất. Trên
cơ sở của các kết quả thu đợc chúng tôi
chọn pH môi trờng tối thích cho chủng
BCRP phát triển v sinh tổng hợp -
amylase l pH = 7,5.
0
20
40
60
80
100
120
6 6.5 7 7.5 8
pH

80
100
120
140
0h
6h
12h
18h
24h
30h
36h
42h
48h
54h
60h
66h
72h
Thi gian (h)
Hot tớnh (U/mL)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
A620
Hot tớnh (U/mL) A620

Hình 6. ảnh hỏng của thời gian nuôi đến phát triển v
sinh tổng hợp - amylase của chủng BCRP

Sơ đồ 1. Quy trình nuôi B.licheniformis (chủng BCRP)
để sinh tổng hợp - amylase
4. KếT LUậN
Điều kiện tối u cho nuôi vi khuẩn B.
licheniformis: Thời gian nhân giống 24 h;
môi trờng nuôi có bột gạo 3% thay thế
tinh bột tan; tỷ lệ tiếp giống 3%; nhiệt độ
37
o
C; vận tốc lắc 200 V/ph v thời gian
nuôi 30 - 42 h.
Hot hoỏ
Tinh bt tan : 1%
Cao tht : 1%
NaCl : 0,5%
CaCl
2
: 0,2%
m Na
2
HPO
4
KH
2

- 24 h
- 37
o
C, 200 v/ph
- 24 h
- 37
o
C
Ngụ Xuõn Mnh, Nguyn Th Lõm on, Vừ Nhõn Hu, Ngụ Xuõn Dng
466
Quy trình nuôi vi khuẩn B.licheniformis
(chủng BCRP) để tổng hợp - amylase đã
đợc đề xuất.
TI LIệU THAM KHảO
Nguyễn Văn Mùi (2001). Thực hnh hoá
sinh học. Nxb Đại học Quốc Gia, H Nội.
Đặng Thị Thu v cs., (2004). Công nghệ
enzym. Nxb Khoa học Kỹ thuật.
Tống Kim Thuần, Trần Thị Kiều Hơng,
Trơng Nam Hải (2003). Amylase phân
giải tinh bột sống của một số chủng vi
khuẩn phân lập đợc ở Việt Nam . Tạp chí
Khoa học v công nghệ, tr 14 22.
Ikram Haq, Hanad Asharj, Javel Iqbal,
M.A. Audeer (2003). Production of

-
amylase by Bacillus licheniformis using
economical medium. Bioresource technology,
V 87, p 57-61.