MSHV: 62030803
ASPERGILLUS NIGER SINH
62 42 01 07
-
-
-
M U TNG QUAN V
1.
Vi n, nhu ci enzyme phc v
trong ch bin thc pht ln. Vi
ng sn xut ch phm enzyme, hc ta vn phi nhp ngoi mt
khi lng ln nhng loi enzyme ng Th Thu Nguyn Th
2009b). Pectin methylesterase (PME, EC 3.1.1.11) mt enzyme thu
dng n nhiu quc gia (Saurel, 2003;
vn ch s y c
ca t c vu sut c qu y
sy rau qu (Van Buren, 1979). V
PME
ng thi v nhm ln trong hiu bit v PME
, vic u h thng s thu nhn PME
ng dng thc tin ca u kin hin ti ca Vi
v cn thit, c tin cao.
(Taragano et al.n bi Patil Dayanand, 2006). My
(4)
2.3 Nội dung nghiên cứu
c thc hin vi 4 n (i) Phn
chn c A. niger t v qu tng hp PME
(m; (ii) Phu t
men b m ng rn sinh tng hp PME t A. niger (m ;
(iii)Phn 3: Tinh s m ca PME thu nhn t
A. niger c hiu (m; (iv) Phu ng dng ch
phm PME sau tinh s c ci thin cn ph
i chua (m.
3.
3.1 Đối tượng nghiên cứu
- A. niger PME
- A. niger hoa
n Lomonosov -
MGU) A. niger
T
- PME
3.2 Phạm vi nghiên cứu
- d A. niger
sPME.
- P
-
4.
A. niger, bao
A. niger R
1
).
-
-
-
5.
(i) ng hp PME A. niger
c (Klich, 2002; Schmitz, 2002; Joshi et al., 2006; Hamdy,
2005). (ii) m u qu sinh tng hp PME ca hai
mng rng
PME 5 ln so vi SmF (Nguyen et al., 2010).
(iii) HoPME c khi s dbt
v tru) th 5 li ng hp s d
(Tran et al., 2009). xut s d php
s ta, v cam, v
u sinh tng hp PME.
6.
5
1:
7 trang 27
- 2
T 32 6
33 207 6
sn phm rau mui vic tin x
liu nhi i s b sung dung dch mui CaCl
2
, s
hot PME na pectin, tu ki
kt vi ion Ca
2+
, ci thin cu. ng hp rau qu cha r
PME nng thi vic tin x nhi n
hot s mong mun, vic b sung PME ngo
PME t thc vt hay PME t vi sinh vion Ca
2+
u kin nhi
c thc hin PME t
thu nhn t A. aculeatus c ng dng trong vic ci
thin c (Duvetter, 2007). Vic b sung kt hp PME
t nm m
2+
i hiu qu ci thin a
nhiu loi rau qu (Suutarinen et al., 2000; Suutarinen et al., 2002),
et al., et al., 2004), nh
(Sirijariyawat et al., 2012) n phm mu
(Bell et al., 1950).
1.2 PME Aspergillus niger
- A. niger
- , PME
- A. niger
PME
1.3 Aspergillus niger
-
; (ii)
.
-
-: L
SmF (Fogarty et al., 1983; Sakai et al.,1993).
n SSF cho
- PME SSF
- PME :
m; t
l.
1.6
-
pectinase, cho A. niger
Theo Linde et al.
A. niger
A. oryzae. Hannan et al. (2009) A. niger , chanh,
50 A. niger
A. niger
A. niger
men sinh PME
, Patil
A. niger
men SSF SmF. Jayani et al. (20
PME. Suresh et al. (2009)
A. awamori
(Duvetter, 2007).
U
2.1 ng ti
2.1.1 Địa điểm, thời gian
T 11/2008 9/2012 tm B m Thc phm, Khoa
c ng di hc C
nghi
2.1.2 Thiết bị, hoá chất
-
-
A. niger:
1
/U
2
(Sandhu et al., 260 bp
D1/D2 gene 28S rDNA: U
1f
GC (5' - CGC CCG CCG CGC
GCG GCG GGC GGG GCG GGG GTG AAA TTG TTG AAA GGG AA 3';
2
- :
A. niger
Nga (k
2.2.2 Phương pháp phân tích và đo đạc
i. Phần phân lập và tuyển chọn chủng A. niger đặc hiệu đối với PME
- A. niger: ng PDA, sau 2 nhi 30
n khun l
- m mnh lo
nhi 25C, cha A. niger theo
i cng k thut PCR gi gene 28 S
u bng phn m nh loA. niger.
- -
2C (Khairnar et al., 2009).
- Tuyn chn A. niger sinh tng hp PME hoA. niger
c hi i vi pectin
methylesterase
1. S dng pectin c nhn
thy bng s a thuc th c ct (Khanh et al.,
1991).
2. C A. niger
b
(Sharma et al., 2011).
-
t Thanh Mai et al., 2009)
s (%)
Eynon, dt kh
oxy c
ng (Ranganna, 1986)
u ch
ng
c pH kh
cng (g lc)
S dng thit b
i vi m (Fleming et al., 1978)
Mc c
n tht qu bng lu v:
- Lng: 25 kg; T
- u: 50%
i vi mc c
c ct mu v:
- Lng: 25 kg; T
- u bu HDP/BSK
- Kho: 50% (Nguyen et al., 2009)
iv. Phương pháp tính toán, đánh giá hiệu quả tinh sạch sơ bộ chế phẩm PME
kỹ thuật
PAGE (Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide
2PME
PAGE
2009a)
3.2.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Centurion 16.1.
S dng phn m ng di truyn gi
. T
m
max
Prism 5.0 x
SAS 9.0.
3.3
4 2.2.
1
0:
C
protein
TA
0
PME
PME (6
PME
PME A. niger
2
PME A. NIGER
PME PME
(2
2.2
KT QU THO LUN
3.1 A. niger
3.1.1 Phân lập và xác định đặc điểm hình thái các dòng nấm có đặc tính giống
A. niger trên các loại quả giàu pectin
- Aspergillus
. sau 24
, sau 48
.
, R
3
), 5 G
1
G
5
), 3
1
, N
2
, N
3
), 8 RD
1
RD
8
), 8 GA
1
GA
8
), 6 T
1
T
6
S
1
S
S
2
H
4
Aspergillus
niger
A. niger (Klich, 2002)
3.hai
2
G
1
2
(ii) :
A. niger.
2500
nh.
G
2
20,00
ab
X
3
21,83
cd
H
4
20,00
ab
GA
2
22,00
cde
GA
1
20,25
ab
21,50
abcd
N
1
23,67
fg
RD
4
21,75
bcd
So
2
24,33
gh
R
1
25,58
h
11,43
bcd
5,53
bc
0
GA
1
11,77
d
5,52
bc
T
2
11,43
bcd
5,48
abc
Sa
2
11,80
d
6,00
cd
5,44
ab
R92 (Nga)
10,97
abc
5,30
ab
Sa
3
11,73
d
6,03
cd
T
1
13,17
e
6,59
ef
N
1
qu
2
p t v qu
1
p t v qu
i ).
Tip tu kh nh tranh khi kt hp tng cp ca 4 nm
mc hii vi PME ( T
1
, N
1
, So
2
, R
1
) cho vic
chn ra t l kt hp gia hai nm m
nhn PME t hiu qu cao nht. Kt qu n ca nm m
s ng pectin agarose
cho thy, vic kt hp hai nm mhop (T
1
1
) hay
So
2
, R
1
i dng tng
1
1
vi hai
(T
1
So
2
, T
1
R
1
hay N
1
So
2
1
R
1
u qu trong
vic ci thin hot
u mng i T
1
1
kt hp ca hai d ng nhau
(T
1
N
3.3 R
1
2
T l kt hp R
1
2
i (mm)
Honh PME (U/mL)
1: 1
16,10
bc
8,05
b
1: 2
16,27
c
8,12
b
1: 3
15,13
7,42
a
Các giá trị có mẫu tự đi kèm giống nhau ở cùng một cột khác biệt không ý nghĩa về mặt thống theo phép thử
Duncan ở độ tin cậy 95%
3.1.3 Bước đầu định danh một số dòng A. niger đã phân lập bằng kỹ thuật sinh
học phân tử
Tin dim vi ng vi A. niger
ng hp PME hoKt qu cho
thy, u l ng di truyn vi A. niger, c th:
- T
1
l ng i A. niger
- R
1
l i A. niger
- So
2
l i A. niger
- N
1
l 100% vi A. niger
: Aspergillus niger T
1
, N
1
, R
1
V qu i
75,61
* Độ DE được xác định trên mẫu khô có độ ẩm 4 ± 1%
T kt qu c bng 3.4 nhn th
trong khi pectin thu nhn t v qu i DE cao
(84,77%), cho thy trin vng ca vic s dt cho
ng hp PME t nm mc A. niger. Mt v c
ng protein trong v qu
i t l protein t
cn thit cho hong ca nm mc. Kt qu n s kt hp ca
qu citrus nhm ci thi
3.2.2 Ảnh hưởng của thành phần môi trường đến quá trình sinh tổng hợp PME
S cht, ngun dinh
ng b sung n hiu qu c kh
t qu t ng 3.5, 3.6, 33.8 vi
t ct biu th s tin
cy 95%, kt qu m th hin hot so vi.
3.5PME
Ngut
T l kt hp
5:5
7,77
de
0,62
4:6
7,13
cd
qu i
8:2
8,85
f
7:3
10,34
gh
6:4
11,14
h
5:5
13,17
i
1,5%
16,87
g
2,0%
2,87
a
MgCl
2
0,25%
4,05
b
0,5%
16,55
g
0,75%
15,47
f
1,0%
c kt hp c
Ho,U/g
M ci thin hot t,ln
i chng
12,78
a
1
KCl 1,5% + MgCl
2
0,5%
20,16
b
1,58
KCl 1,5% + CaCl
2
1,5%
19,44
b
1,52
MgCl
2
0,5% + CaCl
2
1,5%
21,55
c
0,15%
25,82
c
0,20%
23,46
b
(NH
4
)
2
SO
4
0,05%
23,16
b
0,10%
25,27
c
0,21
0,15%
26,14
c
0,20%
25,93
c
2
; 1,5% CaCl
2
A. niger
PME 27,87
3.2.3 Tác động của một số điều kiện lên men đến hiệu quả thu nhận PME
u cn hai yu t ng ln n
kh ng hp enzyme t vi sinh vt (Tewari et al., 2005). Tuy
u chnh i n hiu qu
thu nhn PME. Dnghim nh
ng ca viu chu cn pH 4,0 (Joshi
et al., 2006) bng 3 loi dung dch m citrate, citrate phosphate,
acetate) n hoc thc hin, kt qu tng hp bng 3.9.
g 3.9
A. niger
Dung dm pH 4,0 s dng
HoPME (U/g)
m citrate
41,17
c
m citrate phosphate
34,10
b
pH ca dgim dn, i gian c bit
n 0 120 gi u gim mnh sau
48 gi (bng 3.10 hic t ng ca nm m
tng hp PME.
15,21c
0,36a
0a
12,80c
22,88d
41,16e
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 24 48 72 96 120
Thời gian ủ (giờ)
Hoạt tính PME (U/g)
3.5 A. niger
3.10: theo
Thi gian (gi)
Pectin (%)
5,61
c
73,58
d
3,28
b
65,15
b
72
3,78
bc
70,46
c
2,96
a
68,54
c
96
1,67
ab
57,63
ng hp pectinase t A. awamori (Suresh et al., 2009),
t l huy nm s dng, viu ch m u ca
ng l
Trong khnh ha 4
, bao gm t l huy nm s dng X
1
(12 20% v/w), pH ban
u cng X
2
X
3
m u
ng X
4
n ho PME thu nhn (Y, U/g) c thc hin.
Ma trn thit k mng (RSM) v
phc hp t(CCD) c thit lp vi 5 m khng mi bin
7 .
Dt qu i quy th hin s
cu kin hoc thit l d
d u qu sinh tng hp PME. Hot)
nh bn v th3.1) sau:
Y = -3331,94 + 66,60 X
1
+ 323,06 X
2
+ 73,38 X
3
+ 31,34 X
4
-
0,18X
3
X
4
- 0,23X
4
2
(R
2
= 0,989) (3.1)
Kt qu 3.1) cho thy, khu ng n
mng SSF sinh tng hp PME t A. niger. H
s tng quan R
2
= 0,989 cho bit 98,9% s bin i honh
hng cn c lp X1, X2, X3 4 1 % s thay
yu t nh Ba th biu dia
kh i n ho
thu nhc th hin 3.6, 3.7 3.8 y, tt c kho
ng thn hoa PME thu nhn.
3.6: T
(cố định độ ẩm và pH ban đầu
Du ng ca viu chu cng
n ng hp PME, dung d c s d
. u t n hiu qu
men, bao gm pH ca dung dm citrate s dng, t l dung d
, nhi c kht qu
c th hin bng 3.11, 3.12 3.9.
3.11ly
ME
pH ca dung
d
Ho
(U/g)
3,2
42,86
d
3,6
66,71
f
4,0
64,14
e
4,4
30,43
c
4,8
29,14
d
2 : 1
417,12
e
2,5 : 1
415,31
e
3 : 1
278,95
c
6,79
3,5 : 1
200,07
b
Các giá trị có mẫu tự đi kèm giống nhau trong
cùng một cột khác biệt không ý nghĩa về mặt
thống kê theo phép thử Duncan ở độ tin cậy 95%.
V
A/A
o
L
0
1,00
c
3
1
1,63
d
2
0,29
b
3
0,16
b
4
0
a
L-
0
1,00
a
3
A/A
0
: mức độ thay đổi hoạt tính PME so với mẫu đối chứng.
3.3 PME A. niger So
2
R
1
3.3.1 Tinh sạch sơ bộ PME bằng phương pháp kết tủa kết hợp lọc màng
Hiu qu kt ta PME c t l p nht ca
tng loc th bng 3.14.
Dt qu tng hp bng 3.14 cho thy vic s dng ethanol vi t l 3: 1
u kip nht t tinh sch
gn 8 ln, hong h10,0U/mg
protein
.
Mc kt tng ethanol (t l i
trong dung dm th khong
u 150 rpm.
3.14
kt ta
T l
Ho
(U/mg
protein
)
Hiu sut
thu hi (%)
5,45
c
NaCl
8,37
d
92,60
c
6,67
d
Ethanol
3 : 1 (v/v)
10,02
e
91,48
c
cho thy, PME t A. niger
t khop vu
vi sinh vt. Do m
tinh sch enzyme sau l p,
vinh pI c
c ti y, vic kho
u t n hozyme
PME t A. niger v
cho vic s d
3.3.2 Một số đặc điểm của chế phẩm PME kỹ thuật từ A. niger So
2
và R
1
.
0 2 4 6 8 10
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2: PME sau quá trình kết tủa ethanol, lọc màng
50 kDa
3.10
SDSPME