Công nghệ protein – enzyme Sản Xuất Protease Từ vi si h vật
I- GIỚI THIỆU
Sử dụng enzyme trong sản xuất và đời sống là một vấn đề được các nhà khoa học
và kỹ thuật chú ý từ lâu. Ngày nay, việc sử dụng này đã trở thành phổ biến ở nhiều
nước và đã mang lại lợi ích kinh tế khá lớn.
Ngoài số enzyme đa được sử dụng rộng rãi và lâu đời( amylaza, prôtêaza…), còn
có hàng chục loại enzyme khác đã được nghiên cứu và áp dụng vào thực tế.
Trước đây, các enzyme dùng nghiên cứu hoặc áp dụng trong sản xuất, thường thu
nhận từ động vật, thực vật. Nhưng vài chục năm gần đây, người ta đã chú ý đến
một nguồn enzyme vô cùng phong phú và rẻ tiền, đó là nguồn enzyme từ vi sinh
vật. Thực ra đây là một nguồn enzyme rất quen thuộc đối với một số nước phương
đông( Trung Quốc, Nhật Bản…).
Để mở rộng việc sử dụng các enzyme vào thực tế ở nước ta và đáp ứng yêu cầu của
một số cơ sở sản xuất trong những năm qua, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên
cứu tách và chọn chủng vi sinh vật có hoạt tính enzyme cao, nghiên cứu các điều
kiện thích hợp cho việc tổng hợp mạnh mẽ enzyme của chúng, thu nhận chế phẩm
enzyme .
Các protease khá phổ biến ở động vật, thực vật và vi sinh vật. Tuy nhiên sự phân
bố của chúng không đồng đều ở các loài, các mô, các cơ quan khác nhau. Một số
loài, cơ quan và mô của động thực vật có chứa một hay một số protesae nhất định
có thể dùng làm nguồn nguyên liệu để tách các enzyme tương ứng.
Nhiều vi sinh vật có khả năng tổng hợp mạnh protease. Các enzyme này có thể ở
trong tế bào( protease nội bào ) hoặc được tiết vào môi trường nuôi cấy( protease
ngoại bào ). Cho đến nay các protease ngoại bào được nghiên cứu kĩ hơn nhiều so
với protease nội bào.
Nhóm Sinh Viên Lớp 07S1 Thực Hiện GVHD: Phạm Thị Kim Cúc Trang: 1
Công nghệ protein – enzyme Sản Xuất Protease Từ vi si h vật
Một số protease ngoại bào đã sản xuất trong quy mô công nghiệp và được sử dụng
rộng rãi trong nhiều ngành kĩ nghệ khác nhau trong nông nghiệp và trong y học.
Trong bài này chúng tôi xin giới thiệu một phương pháp tách chiết enzyme
prôtêaza từ chủng nấm mốc Aspergillus oryzae.

enzyme cần phải có những yêu cầu và những chuẩn mực nhất định. Đó là:
- Giống VSV phải cho ra sản phẩm mà ta mong muốn. Sản phẩm này phải có
số lượng và chất lượng cao hơn các sản phẩm phụ khác. Vì trong quá trình trao đổi
chất, để chuyển hóa một khối lượng sinh chất khổng lồ lớn gấp hàng nghìn lần cơ
thể mình trong một khoảng thời gian cực kỳ ngắn thì cơ thể VSV cần tổng hợp
nhiều chất. Do đó, sản phẩm tạo ra sẽ chứa nhiều loại khác. Chính vì thế, giống
VSV dùng trong sản xuất một sản phẩm nào đó, thì sản phẩm này phải trội hơn các
sản phẩm khác cả về số lượng và chất lượng.
- Giống phải cho năng suất sinh học cao.
- Giống VSV phải có khả năng thích nghi nhanh và phát triển mạnh trong điều
kiện sản xuất công nghiệp.
- Giống VSV phải có khả năng đồng hóa các nguyên liệu rẻ tiền và dễ kiếm tại
địa phương nơi nhà máy đang hoạt động.
- Giống sử dụng trong các quá trình sản xuất hiện đại phải là những VSV
thuần khiết, có tốc độ sinh sản nhanh.
- Tốc độ trao đổi chất mạnh để tạo nhanh sản phẩm mong muốn; dễ dàng tách
sản phẩm ra khỏi các tạp chất môi trường và sinh khối VSV giống.
- Giống phải ổn định trong bảo quản và dể dàng bảo quản.
 Để tạo thuận lợi nhất về chủng giống VSV cung cấp cho quá trình lên men
công nghiệp, ta cần tiến hành phân lập giống VSV thuần khiết.
Nhóm Sinh Viên Lớp 07S1 Thực Hiện GVHD: Phạm Thị Kim Cúc Trang: 3
Công nghệ protein – enzyme Sản Xuất Protease Từ vi si h vật
2.1.3. Giới thiệu về chủng nấm mốc Aspergillus oryzae.

Aspergillus oryzae
Asp. oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascales, lớp Ascomycetes ( nang
khuẩn ). Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh,
chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang , chia sợi thành nhiều
bao tế bào ( nấm đa bào ). Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng
thằng gọi là cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào

phải có khả năng sinh tổng hợp thật nhiều loại enzyme để chuyển hóa nhanh cơ
chất có trong môi trường thành vật chất cung cấp cho tế bào. Điều này thì không
thích hợp cho việc sinh tổng hợp enzyme ( ở quy mô sản xuất công nghiệp ) với
một loại enzyme thật sự mạnh.
Nhóm Sinh Viên Lớp 07S1 Thực Hiện GVHD: Phạm Thị Kim Cúc Trang: 5
Công nghệ protein – enzyme Sản Xuất Protease Từ vi si h vật
Do phát triển trong điều kiện tự nhiên, VSV phải cùng lúc đối phó với hàng loạt
các yếu tố ngoại cảnh và phải phân giải rất nhiều loại cơ chất khác nên VSV bắt
buộc phải tổng hợp nhiều loại enzyme với một nỗ lực rất lớn.
Ở điều kiện tự nhiên và trong điều kiện sản xuất công nghiệp thì có sự khác biệt
đáng kể các giống VSV có khả năng sinh tổng hợp enzyme trong điều kiện tự
nhiên, được gọi chung là các chủng VSV hoang dại. Chúng đã quá quen thuộc với
sự thay đổi thất thường của điều kiện tự nhiên. Khi chúng ta đưa chúng vào điều
kiện sản xuất công nghiệp với nhiều điều kiện môi trường cố định, đòi hỏi các loài
VSV giống phải có một thời gian thích nghi với điều kiện sản xuất công nghiệp.
Huấn luyện chúng thích nghi với điều kiện sản xuất công nghiệp là điều rất cần
thiết.
Các loài VSV có khả năng sinh tổng hợp một loại enzyme nào đó thường tập trung
ở vùng môi trường chứa nhiều cơ chất tương ứng. Dựa và đặc điểm này để chúng ta
có thể dễ dàng xác định vị trí cần phân lập loại VSV sinh tổng hợp enzyme mà ta
cần.
Ví dụ: Nếu ta muốn phân lập VSV có khả năng sinh tổng hợp amylase cao, ta phải
tìm nơi có chứa nhiều tinh bột trong tự nhiên, còn nếu muốn phân lập VSV có khả
năng sinh tổng hợp protease ta cần phải tìm nơi có chứ nhiều protein trong tự
nhiên.
Trong quá trình sinh sản và phát triển, cạnh tranh giữa các loài VSV, VSV trong
điều kiện tự nhiên luôn xảy ra những thường biến và đột biến. Những đột biến
thường cho ra hai hiệu ứng: Thứ nhất gây cho cá thể chết; thứ hai là nhiều đột biến
tạo ra loài mới có khả năng sinh tổng hợp enzyme rất cao. Việc tìm ra những đột
biến kiểu này thì hết sức có ý nghĩa và rất cần tiến hành. Và một lợi điểm nữa là,