Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
LỜI CẢM
ƠN
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn ThS.
Huỳnh Quang Phước đã định hướng ý tưởng nghiên cứu, tận tình
hướng
dẫn,
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và
làm luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Minh, thầy Thái và tập thể cán bộ Phòng
thí nghiệm Hoá lý Khoa Công nghệ thực phẩm đã tận tình h ư ớn g dẫn thí
nghiệm, thường xuyên chỉ bảo kiến thức chuyên môn và tạo mọi điều kiện
về hóa chất cũng
như
trang thiết bị nghiên cứu để tôi hoàn thành luận văn.
Và cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm, Phòng Đào tạo,
cùng các thầy cô giáo đã nhiệt tình giảng dạy và tạo điều kiện cho tôi hoàn
thành khoá học.
Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và những người
thân đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập để tôi có
được
kết
quả
như
ngày hôm nay.
Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự
giúp đỡ quí báu đó !
TP.HCM, tháng 05 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Võ Lê Phương Thảo
làm môi trường nuôi cấy để thu nhận enzyme từ canh trường nuôi cấy đó.
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 2
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
Yêu cầu của đề tài:
Khảo sát một số thành phần hóa học có trong lá mía và cám gạo.
Khảo sát các tỷ lệ giữa lá mía và cám gạo khi tạo môi trường nuôi cấy.
Khảo sát điều kiện nuôi cấy (pH, độ ẩm và thời gian nuôi cấy).
Thu nhận dịch chiết enzyme xylanase.
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 3
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
Chương 2.
TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về nấm mốc Aspergillus niger
Giống Aspergillus có khoảng 200 loài phân bố khắp nơi trong tự nhiên,
trong đó có các loài Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae,… có
giá trị sử dụng trong sản xuất enzyme, rượu, acid hữu cơ,…
Aspergillus niger là một loại nấm và là một trong những loài phổ biến nhất
của các chi Aspergillus. Nó gây ra mốc đen trên một số loại trái cây và rau quả như
nho, hành tây và đậu phộng; một chất gây ô nhiễm phổ biến của thực phẩm. Nó có
thể được tìm thấy trong đất và các môi trường trong nhà. [28]
Van Tieghem là người đầu tiên phát hiện và phân lập chủng nấm mốc
Aspergillus niger từ hạt chứa nhiều dầu như: hạt đậu nành, đậu phộng, hạt ngũ cốc,
bắp (ngô); Aspergillus niger cũng được phân lập từ các sản phẩm lên men cổ
truyền. [2]
Hình 2.1. Nấm mốc Aspergillus niger trong môi trường PGA [29]
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 4
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
ở pH tối ưu là 4-6,5. Tuy nhiên, theo Patt (1981)
cũng có những chủng Aspergillus niger sinh trưởng được ở pH 2. Sự thay đổi pH
môi trường nuôi cấy từ 3 đến 6,5 làm thay đổi đáng kể hình thái của Aspergillus
niger.
Trên môi trường thạch Czapek, Aspergillus niger mọc thưa, đường kính
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 5
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
khuẩn lạc khoảng 40 mm. Bổ sung 0,5% cao nấm men vào môi trường làm khuẩn
lạc Aspergillus niger mọc tốt và to hơn, đạt đường kính trung bình khoảng 60mm.
Trên môi trường thạch malt (MEA), hệ enzym mọc tốt, nhưng không to như
trên trên môi trường thạch Czapek- cao nấm men (CYA). [3]
2.1.3. Đặc điểm sinh hóa
2.1.3.1. Khả năng lên men đường
Aspergillus niger có khả năng đồng hóa tốt các loại đường đơn và đường
đôi như glucose, fructose, maltose, xylose, manose, saccharose. Aspergillus niger
đồng hóa được galactose, sorbose và lactose ở mức độ kém hơn.
2.1.3.2. Khả năng tổng hợp enzyme
- α-amylase (1,4 glucan- glucanhydrolase): Aspergillus niger có khả năng tổng
hợp α-amylase ngoại bào để thủy phân nhanh tinh bột tạo dextrin và một ít
maltose và glucose.
Tinh bột α-amylase Dextrin (nhiều) + maltose (ít) + glucose (ít)
α-amylase của Aspergillus niger hoạt động tối ưu ở pH từ 4,5 – 4,7, trong
khi để đường hóa tinh bột, pH thích hợp nhất là 5 – 5,5, ở 50
o
C. Enzym bị mất
hoạt tính sau 30 phút ở pH = 2,5.
Aspergillus niger có khả năng tạo glucoamylase nhiều hơn α-amylase (Lê
Văn Nhương, 1978) để thủy phân tinh bột thành dextrin và sau đó thành
glucose ở pH và nhiệt độ tối thích tương ứng là 4 và 50
khác như: lipase, mananase, α- galactosidase, carboxypeptidase, α- mannosidase,
β- glucanase,… [1], [2]
2.1.3.3. Lên men rượu
Theo Menezes (1978), loài Aspergillus niger có khả năng lên men rượu
trong điều kiện kỵ khí và tác giả đã tiến hành nghiên cứu sử dụng bã khoai mì để
sản xuất rượu ethanol.
2.1.4. Tác hại của Aspergillus niger
Aspergillus niger được xếp vào loại an toàn thực phẩm không chứa độc tố
aflatoxin, thường được sử dụng để sản xuất các chế phẩm sinh học phục vụ các
ngành thực phẩm, dược phẩm, chăn nuôi.
Tuy nhiên Aspergillus niger cũng là nguyên nhân làm hư hại trái cây tươi
sau thu hoạch như táo, lê, đào, chanh, nho, dâu, xoài, lựu,…Ngoài ra, nó còn làm
hư hại trái sake, cà chua, hạt điều và gây nhiễm pho mát. Aspergillus niger cũng
sống bám trên đồ gỗ, đồ da.
Bệnh nấm ở cây cũng do Aspergillus niger gây ra như bệnh thối rửa chồi
cây bong vải, thối rửa thân cây dứa sợi. [30]
Aspergillus niger ít có khả năng gây bệnh cho con người so với một số loài
Aspergillus khác. Nhưng nếu hít vào số lượng bào tử lớn, có thể sẽ gây bệnh phổi
nghiêm trọng. Ngoài ra, Aspergillus niger là một trong những nguyên nhân phổ
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 7
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
biến nhất của bệnh otomycosis (nhiễm trùng tai do nấm), có thể gây đau, tạm thời
không nghe được và trong trường hợp nghiêm trọng dẫn đến hư ống tai và màng
nhĩ. [28]
2.1.5. Các ứng dụng của Aspergillus niger
Từ lâu đời người ta biết sử dụng Aspergillus niger để sản xuất các chế phẩm
sinh học như acid hữu cơ, các loại enzyme, các chế phẩm giàu protein,… phục vụ
phát triển công nghệ thực phẩm, dược phẩm, chăn nuôi…
Aspergillus niger được nuôi để sản xuất trong công nghiệp. Nhiều chủng
liên kết cộng hóa trị và không cộng hóa trị. Xylan là ranh giới giữa ligin và cellulose, đây là vị
trí quan trọng cho sự kết dính chất xơ và tính toàn vẹn của vách tế bào thực vật.
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 9
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
Hemicellulose là polysaccharide trong màng tế bào tan trong dung dịch
kiềm và có liên kết chặt chẽ với cellulose, là một trong ba sinh khối tự nhiên chính.
Cùng với cellulose và lignin, hemicellulose tạo nên thành tế bào vững chắc ở thực
vật. Về cấu trúc, hemicellulose có thành phần chính là D-glucose, D-galactose, D-
mannose, D-xylose và L-arabinose liên kết với các thành phần khác và nằm trong
liên kết glycoside. Hemicellulose còn chứa cả axit 4-O-methylglucuronic, axit D-
galacturonic và axit glucuronic. Trong đó, đường D-xylose, L-arabinose, D-
glucose và D-galactose là phổ biến ở thực vật thân cỏ và ngũ cốc. Tuy nhiên, khác
với hemicellulose thân gỗ, hemicellulose ở thực vật thân cỏ lại có lượng lớn các
dạng liên kết và phân nhánh phụ thuộc vào các loài và từng loại mô trong cùng
một loài cũng như phụ thuộc vào độ tuổi của mô đó.
Tùy theo trong thành phần của hemicellulose có chứa monosaccharide nào
mà nó sẽ có những tên tương ứng như manan, galactan, glucan và xylan. Các
polysaccharide như manan, galactan, glucan hay xylan đều là các chất phổ biến
trong thực vật, chủ yếu ở các thành phần của màng tế bào của các cơ quan khác
nhau như gỗ, rơm rạ,…
Trong các loại hemicellulose, xylan là một polymer chính của thành tế bào
thực vật trong đó các gốc D-xylopyranose kết hợp với nhau qua liên kết β-1,4-D-
xylopyranose, là nguồn năng lượng dồi dào thứ hai trên trái đất. Đa số phân tử
xylan chứa nhiều nhóm ở trục chính và chuỗi bên. Các gốc thay thế chủ yếu trên
khung chính của xylan là các gốc acetyl, arabinosyl và glucuronosyl. Các nhóm
này có đặc tính liên kết tương tác cộng hóa trị và không hóa trị với lignin, cellulose
và các polymer khác.
Cấu tạo, số lượng và vị trí của xylan ở các loài thực vật khác nhau là khác
nhau. Xylan tồn tại ở dạng O-acetyl-4-O-methylglucuronoxylan ở cây gỗ cứng
các đặc tính xúc tác giữa các họ xylanase kết luận rằng endo-xylanase của họ 10 khác với
các thành viên của họ 11 là khả năng có thể tấn công các liên kết glycozit cạnh các điểm
nhánh và hướng về đầu không khử. Trong khi, endo- xylanase của họ 10 cần hai gốc
xylopyranosyl không thay thế giữa các nhánh, endo- xylanase của họ 11 cần có ba gốc
xylopyranosyl liên tiếp không thay thế. Theo đó, các endo-xylanase của họ 10 có nhiều các
hoạt động xúc tác, cái mà tương ứng với β-xylosidase. Các endo-xylanase của họ 10 giải
phóng các xylopyranosyl ở đầu tận cùng gắn với một gốc xylopyranosyl thay thế, nhưng
chúng cũng thể hiện hoạt độ aryl-β-D-xylosidase.
Sau khi kiểm tra một nghiên cứu phân tích tác nhân rộng rãi, Sapag và các cộng sự
đã ứng dụng một phương pháp mới mà không liên quan tới phân tích trình tự trước đó cho
việc phân loại xylanase họ 11, để chia xylanase thành 6 nhóm chính. Nhóm I, II và III chứa
chủ yếu các enzym của nấm. Các enzym nhóm I và II thường là các enzym có khối lượng
khoảng 20 kDa được sinh tổng hợp từ các họ Ascomyceta và Basidiomyceta. Các enzym
nhóm I có giá trị pI bazơ trong khi đó nhóm II có giá trị pI ở phía acidt. Các enzym của
nhóm III chủ yếu được tạo ra bởi các nấm yếm khí. Trong khi đó, các xylanase của vi
khuẩn được chia thành ba nhóm là A, B và C. Nhóm A là các xylanase được sinh tổng hợp
bởi họ Actinomycetaceae và Acillaceae, hoàn toàn là những vi khuẩn hiếu khí gram dương.
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 12
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
Nhóm B và C thì chứa các enzym chủ yếu từ các vi khuẩn yếm khí gram dương, những loài
thường sống trong dạ cỏ. [4], [34]
2.2.3. Nguồn thu nhận xylanase
Xylanase được sinh tổng hợp chủ yếu bởi các vi sinh vật. Nhiều loại vi khuẩn và nấm
được công bố là có khả năng sản xuất xylanase. Tuy nhiên, có nhiều nghiên cứu về
xylanase có nguồn gốc từ thực vật, ví dụ, sự sinh tổng hợp endo- xylanase trong quả lê
Nhật Bản trong suốt giai đoạn chín của quả. Cleemput và các cộng sự đã tinh chế được một
loại endo-xylanase với khối lượng phân tử là 55 kDa từ bột mì của cây lúa mì châu Âu. Một
số loài động vật thân mềm dưới nước cũng có khả năng sinh tổng hợp xylanase. [17], [18]
2.2.3.1. Sinh tổng hợp xylanase từ vi khuẩn
Bacillus sp. 120
Bacillus sp.strain NCL 87-6-10 93
Bacillus circulans AB 16 19,28
Streptomyces sp. QG-11-3 96
Thermoactinomyces thalophilus sub group C 42
2.2.3.2. Sinh tổng hợp xylanase từ nấm mốc
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 14
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
Các enzym xylanase được sinh tổng hợp từ nấm mốc thường có pH tối ưu thấp hơn
so với các xylanase có nguồn gốc từ vi khuẩn. Giá trị pH tối ưu của xylanase từ nấm mốc
thủy phân xylan thì thường dao động từ pH 3 - 8 và ổn định ở pH 5 (bảng 2.3).
Giá trị pH tối ưu của xylanase vi khuẩn nhìn chung cao hơn so với pH tối ưu của
xylanase từ nấm. Trong công nghệ sản xuất giấy và bột giấy, để sử dụng xylanase từ nấm
mốc cần phải hạ pH xuống thấp do đó mà xylanase từ nấm mốc ít được dùng hơn so với vi
khuẩn. Tuy nhiên trong nhiều ngành công nghiệp khác, như công nghiệp sản xuất đồ uống,
công nghiệp sản xuất cồn nhiên liệu, thì đây lại là một ưu thế rất lớn của xylanase nấm mốc
vì môi trường cho enzym hoạt động là môi trường axit. Gomes và các cộng sự đã công bố
thu được hoạt độ xylanase là 188,1 U/ml với pH tối ưu 4,5 từ Trichoderma viride. Tương tự
với Trichoderma viride, Trichoderma reesei cũng được biết đến với khả năng sinh tổng hợp
xylanase cao với hoạt độ 960 U/ml. Giống như Trichoderma sp, Schizophillum commune
cũng là một trong những loài tổng hợp xylanase cao với hoạt độ xylanase là 1244 U/ml. Nằm
trong nhóm nấm màu trắng, một loài nấm phá hủy thành tế bào thực vật có tiềm năng là
Phanerochaete chrysosporium sản xuất xylanase có hoạt độ 15-20 U/ml trong môi trường
nuôi cấy. Aspergillus niger có hoạt độ xylanase là 76,6 U/ml sau 5,5 ngày lên men. Nấm
sinh tổng hợp xylanase có một số các hạn chế đó là khi sản xuất enzym trên môi trường lỏng
ở quy mô công nghiệp thì hoạt độ thu được thường thấp hơn thực tế. Điều này là do khi tiến
hành lên men trong môi trường lỏng các sợi nấm kết lại thành các pellet làm cản trở quả
trình tiếp xúc với chất dinh dưỡng và đặc biệt là các ứng suất xảy ra trong thiết bị lên men
làm sinh khối của nấm dễ bị phá vỡ dẫn đến việc làm giảm lượng enzym thu được. [13],
6,7
1,0 10000
23 5,0 50 - - 3,7 0,33 3333
26 4,0 45-50 - - 3,3-
3,5
0,09 455
Aspergillus
nidulans
34 6 56 4,0-6,7 56 3,4 0,97 1091
Aureobasidium
pullulans
25 4,8 54 4,5 50 9,4 7,6 2650
Cephalosporium
sp.
35 7,5 50 - - 6,3 5,26 118,4
24 7,5 50 - - 4,4 4,16 145,2
Erwinia
chrysanthemi42
42 5,5 55 4-7 35 8,8 - -
Penicillium 33 7,0 60 6,0-7,5 40 (3) 8,6 - -
23 3,5 50 4,5-5,5 40 (3) 5,9 - -
Trichoderma
viride
22 5 53 - - 9,3 4,5 160
Trichoderma
harzianun
20 5,0 50 - 40 - 0,58 0,106
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 16
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
7 90 - - - 0,24 19,5
2.2.4. Cơ chế hoạt động của xylanase
Hàng loạt các mô hình đã được đưa ra để giải thích cơ chế hoạt động của xylanase.
Hoạt động của xylanase dẫn đến sự thủy phân xylan. Sự thủy phân nhìn chung có thể là kết
quả của sự duy trì hay nghịch chuyển của trung tâm anomeric của các monomer đường khử
của cacbohydrat. Đề xuất này bao gồm một hoặc hai trạng thái chuyển tiếp hóa học. Sự dịch
chuyển glycosyl thường dẫn đến trong sự thay thế tính ái nhân ở cacbon bão hòa của trung
tâm anomeric và diễn ra với sự duy trì hoặc nghịch chuyển của cấu hình anomeric. Hầu hết
các enzym thủy phân polysaccharide kiểu như cellulase và xylanase được biết đến với sự
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 17
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
thủy phân các cơ chất của chúng với sự duy trì của cấu hình anomeric của C1. Có sự liên
quan của cơ chế dịch chuyển kép cho sự duy trì anomeric của sản phẩm . Cơ chế dịch
chuyển kép bao gồm các đặc điểm:
- Xúc tác acid với việc thêm một proton vào cơ chất.
- Một nhóm carboxyl của enzym ở trạng thái hoạt động.
- Một liên kết trung gian cộng hóa trị glycosyl xuất hiện giữa enzym với
cacbonhydrat này trong đó cấu hình anomeric của đường tham gia liên kết
này đối lập với đường của cơ chất.
- Các tương tác không phải là cộng hóa trị được tạo ra với tỷ lệ tăng lên
(hình 2.6). [4]
Hình 2.6 Cơ chế phản ứng thủy phân của xylan bởi xylanase của Bacillus circulans [20]
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 18
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
(a) Cấu trúc xylan xoắn là phù hợp với dạng lõm giữa Tyr 65 và Tyr 69. Glu 172 là tác nhân
xúc tác axit/bazo và Glu 78 là ái nhân. (b) Glycone liên kết với Glu 78. Chất trung gian này
được giữ lại trong suốt phản ứng chuyển glycosyl. (c) Nước chiếm chỗ của nucleophile. (d)
Sự tách và khuếch tán của glycone (xylobiose) cho phép sự di chuyển của enzym tới một vị
còn giúp cho bánh mì nở to hơn và xốp hơn. Bổ sung xylanase trong quá trình làm
bánh quy giúp bề mặt bánh nhẵn hơn và làm gia tăng vị ngon của bánh.
Ngoài ra, xylanase còn đóng vai trò khá quan trọng trong công nghiệp sản
xuất nước ép trái cây. Sử dụng kết hợp với cellulose, pectinase, amylase trong công
nghệ nước ép trái cây giúp giá tăng hiệu suất hóa lỏng của trái cây và rau củ, tận
thu được hương vị, tinh dầu, vitamin, khoáng chất, màu sắc… giảm độ nhớt, độ
đục của nước ép, giúp cho việc lọc trong của nước ép dễ dàng hơn.
Trong công nghiệp sản xuất bia, xylanase được sử dụng để thủy phân
arabinoxlanan trong lúa mạch làm giảm độ nhớt và độ đục của bia. [21]
2.2.5.3. Ứng dụng trong công nghiệp dệt
Ở Trung Quốc, người ta ủ sợi gai với xylanase để tạo ra những sợi cellulose
nguyên vẹn và đồng đều. Sau khi tẩy sợi bằng enzyme, người ta không cần phải
thực hiện bước tẩy hóa chất tiếp theo. [21]
2.2.5.4. Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất bột cellulose và giấy
Ứng dụng chính của xylanase trong công nghiệp sản xuất bột cellulose và
giấy là tẩy bột cellulose và tẩy trắng. Trước đây, để loại bỏ lignin và giữ lại
cellulose, người ta dùng hỗn hợp chlorine- bazơ để tẩy bột giấy. Ngày nay, dựa vào
khả năng xylanase có hoạt tính phá vỡ cấu trúc hemicellulose kết dính lignin trong
mạng cellulose, người ta có xu thể sử dụng xylanase trong tẩy bột giấy để thay thế
cholorin gây ô nhiễm môi trường. [21]
2.2.5.5. Ủ xilo thức ăn gia súc
Mục đích của việc ủ cỏ xanh là để bảo quản nguồn cỏ hoặc các chế phẩm
nông nghiệp khác (cây bắp và cây họ đậu) duy trì được giá trị dinh dưỡng của
chúng giống như lúc mới thu hoạch, giảm thất thoát sau thu hoach và cung cấp đủ
nguồn thức ăn chất lượng cao cho vật nuôi sau khi kết thúc vụ mùa hoặc khi nguồn
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 20
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
thức ăn tự nhiên cạn kiệt do thời tiết xấu.
Ủ thức ăn gia súc là một quá trình động học bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố.
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 21
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
2.2.6. Phương pháp bảo quản enzyme xylanase
Enzyme có bản chất là protein nên chúng thường bị biến tính khi ở điều
kiện nhiệt độ, pH, nồng độ dung dịch đệm không thích hợp. Điều kiện bảo quản tối
ưu mỗi loại protein là khác nhau. Tuy nhiên, có một vài nguyên tắc chung để bảo
quản protein được tóm tắt và so sánh ở bảng 2.4.
Bảng 2.4. Các điều kiện bảo quản enzyme
Các điều
kiện bảo
quản
Môi trường ở
4
o
C
Trong môi
trường có 25-
50% glycerol
ở -20
o
C.
Lạnh đông ở
-20
o
C đến
-80
o
C trong
nitrogen lỏng
hoạt tính trong vài ngày hoặc vài tuần. Việc bảo quản ở nhiệt độ phòng sẽ làm
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 22
Nghiên cứu thu nhận enzyme xylanase từ chủng nấm Aspergillus niger trên môi trường lá
mía – cám gạo
giảm hay mất hoạt tính, thường là do bị nhiễm vi khuẩn.
Phương pháp đông khô cho phép kéo dài thời gian bảo quản mà gần như
không bị biến tính, nhưng protein có thể bị hư hỏng một phần trong quá trình đông
khô. Để giảm khả năng bất hoạt và mất hoạt tính nêu trên, đặc biệt là khi đông khô
dịch có nồng độ protein loãng (1 mg/ml). Người ta thường bổ sung thêm protein
chất mang như huyết thanh bò tinh khiết (BSA) nồng độ từ 1- 5mg/ml (0,1-0,5%),
vào dung dịch protein loãng. [23]
Bên cạnh đó, nhiều chất phụ gia sau cũng thường được bổ sung vào dịch
protein để kéo dài hoạt tính khi bảo quản:
- Glycerol hay ethylene glycol với nồng độ không đổi 25- 50% giúp ổn định
protein, ngăn chặn sự tinh thể hóa làm phá hủy cấu trúc protein ở -20
o
C.
- Chất ức chế protease ngăn chặn sự phân hủy protein.
- Tác nhân chống vi khuẩn như sodium azide (NaN
3
) ở nồng độ 0,02- 0,05%
(w/v) hay thimerosal.
- Cấu tạo phức càng cua như EDTA ở nồng độ 1- 5 mM, tránh gây ra sự oxi hóa
nhóm –SH và giúp protein duy trì trạng thái khử.
- Tác nhân khử như dithiothreitol (DTT) và 2-mercaptoethanol (2-ME) ở nồng
độ 1-5mM giúp ngăn chặn trạng thái oxi hoa nhóm cysteine, duy trì trạng thái
khử của protein.
Hãng Kerry Bio-Science, Kerry Food Ingredient (Cork)-Ireland, sản xuất
sản phẩm Biogalatosidase có thành phần như sau:
Bảng 2.5. Thành phần của sản phẩm Biogalatosidase
3.1.2. Nấm mốc
Chủng nấm mốc Aspergillus niger có nguồn gốc từ phòng thí nghiệm Vi
sinh - Viện nghiên cứu công nghệ sinh học và môi trường, Trường đại học Nông
Lâm Tp. Hồ Chí Minh; được nuôi cấy trong ống nghiệm thạch nghiêng chứa môi
trường PGA ở 30
o
C trong thời gian 5-7 ngày, khi bào tử được hình thành đem bảo
quản ở nhiệt độ 4
o
C.
3.1.3. Thiết bị
Các thiết bị sử dụng thuộc phòng thí nghiệm của Khoa công nghệ thực
phẩm Trường đại học kỹ thuật công nghệ thành phố Hồ Chí Minh, bao gồm:
- Nồi hấp vô trùng ở áp suất cao (Autoclave): dùng để khử trùng nhiều loại
dụng cụ, môi trường nuôi cấy và một số nguyên liệu khác. Đây là thiết bị đạt hiệu
SVTH: Võ Lê Phương Thảo Trang 25