ĐÀO THỊ TUYẾT – Xác định nồng độ các thành phần xơ dừa

1

XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ CÁC THÀNH PHẦN XƠ DỪA, CÁM GẠO, BỘT ĐẬU
TƯƠNG VÀ URÊ ĐỂ CÁC CHỦNG NẤM MỐC Aspergillus awamori VTCC-F296,
A.niger VTCC-F128 VÀ A. oryzae MN SINH TỔNG HỢP NHIỀU
MANNANASE
Đào Thị Tuyết
1*
, Vũ Thị Thu Hằng
1
, Lã Văn Kính
2
và Quyền Đình Thi
1

1
Viện Công nghệ sinh học;
2
Viện Khoa học và Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam
*Tác giả liên hệ: Quyền Đình Thi - Viện Công nghệ sinh học - Hà Nội
Tel. (04) 37.568.260; Fax: 04.38.363.144; E-mail:

ABSTRACT
Determination of culture component concentration of coconut fiber, rice bran, soya powder and urê for
filamentous strains Aspergillus awamori VTCC-F296, A. niger VTCC-F128 AND A. oryzae MN producing
high level of mannanase
Three strains A. niger VTCC-F128, A. oryzea MN02 and A. awamori VTCC-F296 screened from 131
filamentous strains Aspergillus, grew and produced a high level of mannanase on carbon and nitrogen sources as

(Kurakake và Komaki, (2001). Tại Việt Nam, Đặng Thị Thu và cs, (2003) đã phân lập và
đánh giá tính chất endo--1,4-mannanase từ A. awamori BK. Chủng này sinh tổng hợp
mannanase cao sau 120 giờ nuôi ở môi trường lỏng có thành phần khoáng czapek, bã cà phê
(21,3 g/l), guargum (10 g/l), cao nấm men (22 g/l) (Đặng Thị Thu và cs, 2003). Trong một
nghiên cứu trước, tối ưu điều kiện nuôi cấy ban đầu cho thấy thời gian sinh tổng hợp
mannanase cao nhất của chủng A. niger VTCC-F128 là 120 giờ, nhiệt độ 37C, pH 6,0; chủng
A. oryzae MN là 96 giờ, nhiệt độ 28C, pH 5,0 và chủng A. awamori VTCC-F296 là 168 giờ,
nhiệt độ 37C, pH 7,0 (Đào Thị Tuyết và cs, 2009). Nguồn cơ chất cảm ứng tốt nhất cho sinh
tổng hợp mannanase của cả ba chủng là guargum. Cả 3 chủng trên đều là các chủng có khả

VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 18-Tháng 6-2009 2

năng phát triển và sinh tổng hợp mannanase cao trên nguồn cacbon và nitrogen là các sản
phẩm hoặc phụ phế liệu của sản xuất chế biến nông sản, chủng A. niger VTCC-F128 (xơ dừa,
bã mía và bột đậu tương); A. awamori VTCC-F296 và chủng A. oryzae MN (cám gạo và urê)
(Đào Thị Tuyết và cs, 2009).
Trong nghiên cứu này, tỷ lệ của các thành phần carbon và nitrogen như xơ dừa, cám gạo, bột
đậu tương và urê tiếp tục được khảo sát để xây dựng các công thức môi trường nuôi cấy các
chủng Aspergillus awamori VTCC-F296, A. niger VTCC-F128, A. oryzae MN sinh tổng hợp
mannanase cao nhằm sản xuất các chế phẩm enzyme bổ sung vào thức ăn trong chăn nuôi.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chủng giống nấm
Chủng Aspergillus awamori VTCC-F296 và Aspergillus niger VTCC-F128 do Viện Vi sinh
vật và Công nghệ sinh học cung cấp; chủng Aspergillus oryzae MN02 do Viện Khoa học Kỹ
thuật miền Nam cung cấp.
Môi trường và phương pháp nuôi cấy
Môi trường nuôi cấy cơ bản cho sinh tổng hợp mannanase là môi trường khoáng (MTK)

Xác định hoạt tính
Hoạt tính endo--1,4-mannanase được định tính theo phương pháp khuếch tán enzyme trên
đĩa thạch đã mô tả trước đây (Nguyễn Sỹ Lê Thanh và cs, 2006) có cải tiến. Thời gian ủ trong
tủ lạnh 4C cho enzyme khuếch tán là 12 giờ và thời gian ủ cho phản ứng enzyme cơ chất xảy
ra là 6 giờ ở 37C. Hoạt tính endo--1,4-mannanase được định lượng chính xác theo phương
pháp quang phổ (Miller, 1959) với nhiệt độ phản ứng là 40C. Một đơn vị hoạt tính
mannanase được định nghĩa là lượng enzyme xúc tác thủy phân giải phóng 1mol mannose
trong 1 phút ở điều kiện thích hợp.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Môi trường thay thế nuôi chủng A. awamori VTCC-F296
Chủng A. awamori VTCC-F296 được nuôi trong môi trường MTK; 0,7% guargum; 0,1%

ĐÀO THỊ TUYẾT – Xác định nồng độ các thành phần xơ dừa

3

peptone, tỷ lệ cấy chuyển giống là 3% với nguồn carbon là cám gạo (1-5%). Sinh tổng hợp
mannanase của chủng A. awamori VTCC-F296 tăng lên 20% ở môi trường chứa 3% cám gạo
(78,8 U/ml) so với môi trường đối chứng MTK chứa cao nấm men (65,8 U/ml). Trong môi
trường bổ sung nhiều cám gạo (5%) khả năng sinh tổng hợp mannanase của chủng này kém đi
nhiều chỉ còn 50,1 U/ml (Bảng 1)
Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ cám gạo và urê lên khả năng sinh tổng hợp mannanase của
chủng A. awamori VTCC-F296.
Hoạt tính Hoạt tính
Cám gạo (%)
(U/ml) (%)
Urê (%)
(U/ml) (%)
1 71,5 109 0,1 44,6 85
2 73,3 111 0,2 49,6 94

(U/ml) (%)
Xơ dừa (%)
(U/ml) (%)
1 53,7 101 0,5 48,4 91
2 69,3 130
1,0 53,3 100
3 61,5 116 1,5 69,8 131
4 49,4 93
2,0 77,1 145
Bã sắn (%) - - 2,5 75,3 142
1 54,0 102
3,0 55,7 105
2 48,5 91 Cao nấm men (%)

- -
3 50,4 95
0,5 53,2 100
4 35,9 68 - - -
Chủng A. niger VTCC-F128 được nuôi trong môi trường MTK chứa 0,3% guargum và 0,1%
peptone, tỷ lệ cấy chuyển giống là 2,5% với các nguồn carbon là bã mía, bã sắn, cao nấm men
và xơ dừa. Xơ dừa và bã mía là những nguồn carbon có thể thay thế cao nấm men với mức độ

VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 18-Tháng 6-2009 4

sinh tổng hợp mannanase cao hơn 30% (Đào Thị Tuyết và cs, 2009). Sinh tổng hợp
mannanase tăng lên 45% trong môi trường nuôi cấy chứa 2% xơ dừa (77,1 U/ml) và 30%
trong môi trường nuôi cấy chứa 2% bã mía (69,3 U/ml) so với môi trường chứa 0,5% cao nấm

được nuôi trong MTK; 0,7% guargum; 4% cám gạo, tỷ lệ cấy chuyển giống là 3% với nguồn
nitrogen là urê (0,1-0,5%) (Bảng 3).
Bảng 3. Ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cám gạo và urê lên khả năng sinh tổng hợp mannanase của
A. oryzae MN02.
Hoạt tính Hoạt tính
Cám gạo (%)
(U/ml) (%)
Urê (%)
(U/ml) (%)
1 48,9 98 0,1 20,2 40
2 51,6 103
0,2 62,1 124
3 54,4 109 0,3 33,2 66
4 58,0 116 0,4 24,6 49
5 48,0 96 0,5 14,6 29
Đối chứng (0,5% cao nấm men và 0,1% peptone) 50,0 100
Mức độ sinh tổng hợp mannanase của chủng A. oryzae MN02 tăng lên 24% trong môi trường
MTK chứa 0,2% urê (62,1 U/ml) và 4% cám gạo so với trong môi trường đối chứng MTK
chứa 0,5% cao nấm men và 0,1% peptone (50 U/ml).
Như vậy, thành phần môi trường thay thế cho chủng A. oryzae MN02 sinh tổng hợp
mannanase cao là MTK Czapek (0,1% K
2
HPO
4
; 0,2% NaNO
3
; 0,05% MgSO
4,
0,05% KCl);
4% gạo cám và 0,2% urê.

tổng hợp mannanase cao nhất lần lượt sau 5
ngày và 4 ngày nuôi cấy (64 U/ml và 62
U/ml) (Hình 2 và Bảng 4).
Từ những kết quả ở trên có thể kết luận thành phần môi trường nuôi thích hợp để các chủng
nghiên cứu sinh tổng hợp mananase cao (Bảng 4).
Bảng 4. Thành phần môi trường thay thế nuôi các chủng nghiên cứu
Hoạt tính Tên chủng Thành phần môi trường
U/ml U/mg

A. awamori VTCC-F296

MTK + 0,5% guargum + 3% cám gạo + 0,4% urê 186,4

453,5

A. niger VTCC-F128 MTK + 0,3% guargum+ 2% xơ dừa +0,1% bột đậu

62,4 148,4

A. oryae MN02 MTK + 0,7% guargum + 4% cám gạo + 0,2 urê 63,7 165,6

Đặng Thị Thu và cs, (2003) đã tối ưu một số điều kiện để sinh tổng hợp mannanase của chủng
A. awamori BK phân lập tại Việt Nam trong môi trường lỏng có thành phần khoáng Czapek,
bã cà phê (21,3 g/l), guargum (10 g/l), cao nấm men (22 g/l). Chủng A. awamori BK sinh tổng
hợp mannanase đạt 120 U/ml sau 4 ngày nuôi cấy. Với môi trường nuôi cấy cơ bản, thay thế
cao nấm men và peptone lần lượt bởi 3% cám gạo và 0,4% urê, chủng A. awamori VTCC-
F296 sinh tổng hợp mannanase đạt 186,4 U/ml, nếu thay thế bởi 4% cám gạo và 0,2% urê,


Trong môi trường đã được tối ưu hóa, chủng A. awamori BK sinh tổng hợp mannanase cao
gấp 2 lần so với trong môi trường cơ bản ban đầu (Đặng Thị Thu và cs, 2003). Những kết quả
trong nghiên cứu này cũng khẳng định các chủng nghiên cứu khi được nuôi trong môi trường
thay thế sinh tổng hợp mannanase cao hơn khi nuôi ở môi trường cơ bản, đặc biệt chủng A.
awamori VTCC-F296 sinh tổng hợp mannanase (186 U/ml) cao gấp ba lần so với môi trường
cơ bản (66 U/ml).
KẾT LUẬN
Chủng A. awamori VTCC-F296 có khả năng sinh tổng hợp mannanase tốt hơn chủng A. niger
VTCC-F128 và chủng A. oryzae MN02. Môi trường thay thế cho các chủng nghiên cứu sinh
tổng hợp mannanase cao là MTK (0,1% K
2
HPO
4
; 0,2% NaNO
3
; 0,05% MgSO
4,
0,05% KCl),
3% cám gạo, 0,4% urê, 0,5% guargum (chủng A. awamori VTCC-F296); MTK, 2% xơ dừa,
0,1% bột đậu tương, 0,3% guargum (A. niger VTCC-F128); MTK, 4% cám gạo, 0,2% urê,
0,7% guargum (A. oryzae MN02).
LỜI CÁM ƠN
Công trình có sự hỗ trợ kinh phí của Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng CNSH trong lĩnh vực nông
nghiệp và PTNT đến năm 2020, của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, đề tài: “Nghiên cứu sản xuất và
ứng dụng chế phẩm đa enzyme có chất lượng từ vi sinh vật tái tổ hợp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn
chăn nuôi” 2007-2010. Nhóm tác giả chân thành cảm ơn TS Phạm Văn Hợp(Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh
học (Đại học Quốc Gia Hà Nội) cung cấp chủng A. awamori VTCC-F296 và A. niger VTCC-F128 ; TS Lã Văn
Kính (Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghệp Miền Nam) cung cấp chủng A. oryzae MN02.
TÀI LIỆU THAM KHẢO