Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
Đặt vấn đề
Con ngời từ lâu đã khao khát tìm ra những nguồn hơng liệu để phục vụ
cho nhu cầu ngày càng tăng của các ngành công nghiệp dợc phẩm, thực phẩm,
mỹ phẩm. Những năm qua, nhiều loại chất thơm đặc biệt đã đợc xác định rõ về
cấu tạo cũng nh tính chất hoá học, trong số đó các hợp chất -lactone là
những hợp chất tạo ra mùi thơm rất dễ chịu. Các hợp chất này đợc tìm thấy
trong tự nhiên ở một số loại hoa quả, thảo mộc và một số sản phẩm lên men tự
nhiên. Với giá trị tạo hơng thơm các lactone này đã đợc sử dụng để tạo ra các
loại nớc hoa, hay làm tăng mùi vị thơm ngon của các loại thực phẩmTuy
nhiên tách chiết chúng từ nguồn tự nhiên là một công việc khó khăn và không
mang lại hiệu quả kinh tế cao. Thực tế các -lactone đợc tổng hợp từ nguồn
nguyên liệu dầu thực vật nhờ vào quá trình chuyển hoá của vi sinh vật. Dầu
thầu dầu là loại nguyên liệu rất lý tởng để làm việc trên do thành phần chính
của nó là acid ricinoleic, một acid có cấu trúc đặc biệt thuận lợi cho việc tổng
hợp các lactone.
Nguồn nguyên liệu dầu thầu dầu ở nớc ta rất sẵn có và rẻ tiền nhng việc
sử dụng nó cho sinh tổng hợp chất thơm nhờ vi sinh vật còn rất mới mẻ. Vì
vậy chúng tôi đã tiến hành đề tài: Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm
men có khả năng chuyển hoá dầu thầu dầu thành chất thơm với các mục
tiêu sau:
- Phân lập từ tự nhiên các chủng nấm men có khả năng chuyển hoá dầu
thầu dầu thành chất thơm -decalactone.
- Tuyển chọn các chủng nấm men từ bộ su tập giống của Viện CNTP
- Tách chiết -decalactone từ môi trờng nuôi cấy nấm men và sơ bộ định
tính, định lợng bằng sắc ký khí.
1
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
phần i: Tổng quan tài liệu
1.1. Đại Cơng về nấm men
Nấm men (yeast, Levure) là tên gọi thông thờng của một nhóm nấm có vị

amilaza, invertaza, lactaza, uricaza, sản xuất ergosterol, acid ribonucleic,
riboflavin, các acid amin nh lizin, cystein, methionin...Cũng có rất nhiều loài
nấm men đã đợc biết là có khả năng chuyển hoá dầu thầu dầu thành -
decalacton và đã đợc sử dụng trong công nghiệp để sản xuất -decalactone nh:
Candida guilliermondii, Yarrowia lipolytica, Geotrichum klebahni [13],
Sporobolomyces odorus, Rhodotorula glutinus [11]
1.2. Dầu thầu dầu
1.2.1. Cây thầu dầu [1]
Cây thầu dầu có tên khoa học là Ricinus communis L, thuộc họ thầu dầu
Euphorbiaceae, bộ ba mảnh vỏ Euphorbiales, còn có tên gọi khác là: đu đủ
tía, tỳ ma, cây dầu ve, cây hơng thét.
Hình thái: Cây sống lâu năm, thân yếu, nhng có thể cao tới 10-12m. Lá
mọc so le có cuống, lá kép hai bên họp thành một túi màng, sớm rụng, phiến
lá hình chân vịt từ 5-9 có khi tới 11 thuỳ cắt sâu, mép có răng ca không đều.
Hoa mọc thành chùm sim, quả 3 mảnh vỏ trên mặt có nhiều gai mềm. Hạt
hình trứng hơi dẹt. Mặt hạt nhẵn bóng.
Phân bố thu hái, chế biến: Mọc hoang ở nhiều vùng nhiệt đới: Việt Nam,
ấn Độ, BrazinNgời ta thu hoạch hạt thầu dầu vào tháng 4-5, với mục đích
chủ yếu là dùng để ép dầu trong công nghiệp. Ngày nay, cây thầu dầu đợc
trồng ở nhiều nơi trên thế giới.
3
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
1.2.2. Dầu thầu dầu
Dầu thầu dầu có tên thơng phẩm là Castor oil đợc tách ra từ hạt thầu dầu
bằng phơng pháp ép lạnh, ép nóng hoặc trích ly.
Dầu thầu dầu là một chất lỏng sền sệt, không màu hoặc hơi vàng, mùi vị
nhạt. Thành phần hoá học của dầu thầu dầu Việt Nam cha đợc xác định rõ
ràng, theo tác giả Đỗ Tất Lợi dầu thầu dầu Việt Nam ngoài các glycerit chung
nh stearin, palmitin còn có một một glycerit đặc biệt là ricinolein là thành
phần chính của dầu thầu dầu (xà phòng hoá sẽ cho acid ricinoleic). Ricinoleic

+ Công thức phân tử: C
10
H
18
O
2
(M=170)
+ Công thức cấu tạo:
+ nhiệt độ sôi: 281
0
C
+ Tỷ trọng : 0,952
+ Mùi: Hoa quả và bơ sữa.
-Decalactone không có độc tính và có thể sử dụng trực tiếp trong thực
phẩm. Năm 1974, Uỷ ban hợp tác Châu Âu đã đa chất này vào danh sách
những hợp chất thơm tổng hợp đợc sử dụng trong thực phẩm ở mức độ cao
nhất từ 5 20 ppm. Tuy nhiên trong thực tế, nồng độ lactone này sử dụng
trong thực phẩm cũng không quá 3 ppm và trong nớc hoa từ 20-400 ppm[23].
Trên thế giới -decalactone đợc sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác
nhau nh thực phẩm, dợc phẩm và mỹ phẩm chính vì sự an toàn và mùi thơm
5
CH
3
OH
OH
O
O
O
CH
3

Sporobolomyces odorus để tổng hợp -decalactone nhng hiệu suất thu đợc rất
6
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
thấp (1mg/1 liter môi trờng)Tressel và Albrecht đã đa ra ý kiến về việc sản
xuất -decalactone nhờ sự hoá đặc acyl-ACP cùng succinyl CoA. Tuy nhiên có
rất ít tài liệu nói về khả năng có thể của việc kết hợp giữa hoá sinh hoặc sinh
lý học với tổng hợp -decalactone.
1.4.2. Con đờng biến đổi sinh học (biotransformation)
-Decalactone và những lactone khác đợc sản xuất trong công nghiệp
bằng cách chuyển hoá acid ricinoleic, acid béo cơ bản của dầu thầu dầu nhờ vi
sinh vật. acid ricinoleic đầu tiên bị biến đổi thành acid 4-hydroxy-decanoic
sau đó đóng vòng lacton để tạo ra -decalactone .
Con đờng biến đổi ricinoleic acid tạo

-decalactone
Phản ứng đóng vòng lactone xảy ra do sự tác động của enzym hay
không cần sự xúc tác của enzym là điều cha rõ ràng. Tổng hợp -
decalactone từ nguồn nguyên liệu dầu thầu dầu và acid ricinoleic theo quy mô
công nghiệp là mục đích của nhiều công trình nghiên cứu [9,11,12,13,14, 22,
24, 26]. Những vi sinh vật đã đợc biết là có khả năng chuyển hoá acid
ricinoleic thành -decalactone rất đa dạng và phong phú bao gồm cả vi khuẩn,
nấm men và nấm mốc.
Bảng 2: Một số vi sinh vật đã đợc sử dụng cho sản xuất -decalacton và
một số lactone khác[9, 11, 13, 22, 25 ].
7
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
Chủng VSV Năm Nguyên liệu Sản phẩm
Giống Pityrosporum:
P.canis
P.achydermatis

1989
Dầu thầu dầu
Dầu hớngdơng
Dầu dừa
-decalactone
-octanolied
-decanolied
Sporobolomyces odorus
Rhodotorula glutinus
1990
Dầu thầu dầu
-decalactone
-hydroxy-
decanoic acid
Yarrowia lipolytica HR 145
(DSM 12397)
2001
Dầu thầu dầu
-decalactone
8
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
1.4.3. Cơ chế chuyển hoá acid ricinoleic thành -decalactone ở vi sinh vật.
Quá trình chuyển hoá acid ricinoleic xảy ra ở vi sinh vật thực chất là qúa
trình -oxi hoá nhờ vào hoạt động của các Acyl Coenzym A oxidase (Aox).
Acid ricinoleic bị cắt dần thành từng mẩu 2 cacbon tạo ra Acetyl-CoA, chất
này sau đó sẽ biến đổi qua chu trình citric acid và chuỗi hô hấp tế bào tạo năng
lợng ATP cung cấp cho hoạt động sống của VSV [2]. Quá trình này tạo ra sản
phẩm trung gian acid 4-hydroxy decanoic, nh đã biết ở trên acid này có thể
đóng vòng để tạo ra -decalactone. Yves Wache [27,28] và cộng sự đã chứng
minh hoạt động của các Aox (Aox1 đến Aox5) đợc mã hoá bởi các gen Pox1-

Bắc Ninh.
10
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
Acid ricinoleic : Do viện Công nghiêp Thực Phẩm cung cấp
Chủng giống: 64 chủng nấm men trong bộ su tập của viện CNTP đợc
tuyển chọn khả năng chuyển hoá dầu thầu dầu.
Lá cây, đất và hoa: Gồm có 16 mẫu lá cây, 6 mẫu đất, và 6 mẫu hoa
đợc lấy ở viện CNTP, vờn thực vật trờng Đại học Dợc, công viên Pasteur,
Công viên Lê-nin, Hoài Đức Hà Tây
Hoá chất :
+ Etyl acetat (Trung Quốc)
+ Agar
+ Môi trờng khô Yeast nitrogen base (Difco)
+ Dịch chiết Malt-glu 20
0
Bx
+ (NH
4
)
2
SO
4
+ n-Hecxan ( Trung Quốc)
+ -Decalactone chuẩn
+ HCL 37%
Thiết bị và dụng cụ:
+ Box cấy vô trùng Bioblock scientific ( Pháp )
+ Nồi hấp áp lực Himayamatoko (Nhật )
+ Máy lắc ống nghiệm IKA* KS 130 basic ( Nhật )
+ Máy lắc bình tam giác Lab-line ( Mỹ )