NGHIÊN CỨU NÂNG CAO SINH TỔNG HỢP ĐA ENZYME (CELLULASE, α-AMYLASE VÀ GLUCOAMYLASE) TỪ CHỦNG Aspergillus nigerA45.1 BẰNG KỸ THUẬT ĐỘT BIẾN VÀ TỐI ƯU ĐIỀU KIỆN LÊN MEN XỐP

Ngày nhận bài: 17-07-2019

Ngày duyệt đăng: 14-11-2019

DOI:

Lượt xem

0

Download

0

Số: Tập 17 Số 8 (2019)

Chuyên mục:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

Cách trích dẫn:

Hương, D., Đăng, P., & Hạnh, V. (2024). NGHIÊN CỨU NÂNG CAO SINH TỔNG HỢP ĐA ENZYME (CELLULASE, α-AMYLASE VÀ GLUCOAMYLASE) TỪ CHỦNG Aspergillus nigerA45.1 BẰNG KỸ THUẬT ĐỘT BIẾN VÀ TỐI ƯU ĐIỀU KIỆN LÊN MEN XỐP. Tạp Chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 17(8), 666–678. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/591

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO SINH TỔNG HỢP ĐA ENZYME (CELLULASE, α-AMYLASE VÀ GLUCOAMYLASE) TỪ CHỦNG Aspergillus nigerA45.1 BẰNG KỸ THUẬT ĐỘT BIẾN VÀ TỐI ƯU ĐIỀU KIỆN LÊN MEN XỐP

Dương Thu Hương (*) 1 , Phạm Kim Đăng 1 , Vũ Văn Hạnh 2

  • 1 Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
  • 2 Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam

    • Từ khóa

    Đột biến, enzyme, lên men xốp

    Tóm tắt


    Nghiên cứu được tiến hành để cải tiến chủng nấm sợi và tối ưu điều kiện lên men xốp để nâng cao sinh tổng hợp đa enzyme cellulase, α-amylase và glucoamylase. Chủng nấm sợi Aspergillus nigerA45.1 được lựa chọn để nghiên cứu tăng cường sản xuất đa enzyme bằng việc xử lý đột biến đồng thời với tia UV và hóa chất N-methyl-N -nitro-N-nitrosoguanidine (NTG). Sau các liều gây đột biến 0, 30, 60, 90, 120, 150 và 180 phút, dòng Aspergillussp. GA15 được chọn lọc là dòng có hoạt tính glucoamylase, α-amylase và cellulase cao nhất. Sau đó, tiến hành tối ưu điều kiện sản xuất đa enzyme glucoamylase, α-amylase và cellulase bởi dòng đột biến bằng lên men xốp. Lựa chọn được điều kiện lên men xốp tối ưu với chủng Aspergillussp. GA15 là cơ chất cám mì, độ ẩm 50%, pH 5,5, nhiệt độ lên men 30C, lên men 5 ngày, giống 2 ngày tuổi, nguồn carbon bổ sung là glucose (1%), nguồn nitơ bổ sung là urea (1%), với hoạt tính glucoamylase, α-amylase và cellulase đạt lần lượt là 76,75; 50 và 40,11 (U/g), hoạt tính cao gấp 2,8; 1,29 và 3,3 lần so với lên men ở điều kiện thường.

    Tài liệu tham khảo

    Abdullah R., Ikram-Ul-Haq T.I., Butt Z. & Khattak M.I. (2013). Random mutagenesis for enhanced production of alpha amylase by AspergillusoryzaeIIB-3. Pak. J. Bot.45(1): 269-274.

    Alva S., Anupama J., Savla J., Chiu Y., Vyshali P., Shruti M., Yogeetha B., Bhavya D., Purvi J. & Ruchi K. (2007). Production and characterization of fungal amylase enzyme isolated from Aspergillus sp. JGI 12 in solid state culture. African journal of Biotechnology. 6(5): 576.

    Ariffin H., Abdullah N., Umi Kalsom M., Shirai Y. & Hassan M. (2006). Production and characterization of cellulase by Bacillus pumilusEB3. Int. J. Eng. Technol. 3(1): 47-53.

    Bedan D.S., Aziz G.M. & Al-Sa’ady A.J. (2014). Optimum conditions for α-amylase production by Aspergillus nigermutant isolate using solid state fermentation. Current Research in Microbiology and Biotechnology. 2(4): 450-456.

    Bhavya D. (2007). Production and characterization of fungal amylase enzyme isolated from Aspergillus sp. JGI 12 in solid state culture. African journal of Biotechnology. 6(5): 576-581.

    Ellaiah P., Adinarayana K., Bhavani Y., Padmaja P. & Srinivasulu B. (2002). Optimization of process parameters for glucoamylase production under solid state fermentation by a newly isolated Aspergillusspecies. Process Biochemistry. 38(4): 615-620.

    Fawzi E.M. & Hamdy H.S. (2011). Improvement of carboxymethyl cellulase production from Chaetomium cellulolyticumNRRL 18756 by mutation and optimization of solid state fermentation. African Journal of Microbiology Research. 5(26): 4687-4696.

    Ghani M., Aman A., Rehman H.U., Siddiqui N.N. & Qader S.A. (2013). Strain improvement by mutation for enhanced production of starch‐saccharifying glucoamylase from Bacillus licheniformis. Starch‐Stärke. 65(9‐10): 875-884.

    Grajek W. (1987). Comparative studies on the production of cellulases by thermophilic fungi in submerged and solid-state fermentation. Applied microbiology and biotechnology.26(2): 126-129.

    Hameed U., Shahzadi K., Javed M.M., Ali S. & Qadeer M. (2005). Cotton saccharifying activity of cellulases by Trichoderma harzianumUM-11 in shake flask. International Journal of Botany.

    Vũ Văn Hạnh, Quyền Đình Thi & Nguyễn Thị Thu Thủy (2012). Nâng cao độc lực diệt rệp đào của chủng nấm kí sinh côn trùng Lecanicilium bằng đột biến tia cực tím (UV) và N methyl-N’ nitro-N nitrosoguanidine (NTG) nhằm sản xuất thuôc trừ sâu sinh học. Vietnam Journal of Science and Technology.50(2): 197.

    Ho H. & Ho K. (2015). Fungal Strain Improvement of Aspergillus brasiliensisfor Overproduction of Xylanase in Submerged Fermentation through UV Irradiation and Chemicals Mutagenesis. Journal of Advances in Biology & Biotechnology.3(3): 117-131.

    Kaur B., Oberoi H. & Chadha B. (2014). Enhanced cellulase producing mutants developed from heterokaryotic Aspergillusstrain. Bioresource technology. 156: 100-107.

    Kumari S., Bhattacharya S. & Das A. (2012). Solid-state fermentation and characterization of amylase from a thermophilic Aspergillus nigerisolated from Municipal Compost soil, Journal of Chemical. Biological and Physical Sciences (JCBPS). 2(2): 836.

    Li X.H., Yang H.J., Roy B., Park E.Y., Jiang L.J., Wang D. & Miao Y.G. (2010). Enhanced cellulase production of the Trichoderma viridemutated by microwave and ultraviolet. Microbiological Research. 165(3): 190-198.

    Miller G.L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical chemistry. 31(3): 426-428.

    Nicolás-Santiago D., Regalado-González C., García-Almendárez B., Fernández F.J., Téllez-Jurado A. & Huerta-Ochoa S. (2006). Physiological, morphological, and mannanase production studies on Aspergillus nigeruam-gs1 mutants. Electronic Journal of Biotechnology. 9(1): 0-0.

    Pathak S.S., Sandhu S.S. & Rajak R. (2015). Mutation Studies on Fungal Glucoamylase: A Review. Int. J. Pharma Bio Sci. 5(2): 297-308.

    Raju E., Divakar G., Swetha C., Geetha J. &Satish P. (2012). Strain improvement of Aspergillus nigerfor glucoamylase by physical and chemical mutagens. Int Res J Pharm App Sci. 2: 79-91.

    Reddy G.P.K., Sridevi A., Kumar K.D., Ramanjaneyulu G., Ramya A., Kumari B.S. & Reddy B.R. (2017). Strain Improvement of Aspergillus nigerfor the Enhanced Production of Cellulase in Solid State Fermentation. Microbial Biotechnology: Technological Challenges and Developmental Trends: 201.

    Shafique S., Bajwa R. & Shafique S. (2011). Strain improvement in Trichoderma viridethrough mutation for overexpression of cellulase and characterization of mutants using random amplified polymorphic DNA (RAPD). African Journal of Biotechnology.10(84): 19590-19597.

    Sharada R., Venkateswarlu G., Venkateshwar S. & Rao M.A. (2013). Productionof cellulase -a review. International Journal of Pharmaceutical. Chemical & Biological Sciences. 3(4).

    Singh S., Sharma V., Soni M. & Das S. (2011). Biotechnological applications of industrially important amylase enzyme. International Journal of Pharma and Bio Sciences. 2: 486-496.

    Singh S., Sharma V., Soni M. L. & Sinha S. (2013). Effect of UV induced mutation on amylase producing potential of Bacillus subtilis(2620). International Journal of Pharma and Bio Sciences.4: 62-68.

    Sukumaran R.K., Singhania R.R. & Pandey A. (2005). Microbial cellulases-production, applications and challenges.

    Vardhini R.S., Naik B.R., Neelima M. & Ramesh B. (2013). Screening and production of α-amylase from Aspergillus nigerusing zero, value material for solid state fermentation. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 5(1): 55-60.

    Vu V.H., Pham T.A. & Kim K. (2009). Fungal strain improvement for cellulase production using repeated and sequential mutagenesis. Mycobiology. 37(4): 267-271.

    Vu V.H., Pham T.A. & Kim K. (2010). Improvement of a fungal strain by repeated and sequential mutagenesis and optimization of solid-state fermentation for the hyper-production of raw-starch-digesting enzyme. J.Microbiol Biotechnol. 20(4): 718-726.

    Vu V.H., Pham T.A. & Kim K. (2011). Improvement of fungal cellulase production by mutation and optimization of solid state fermentation. Mycobiology.39(1): 20-25.