BIỂU HIỆN GEN MÃ HÓA ENDO-1,4-β-XYLANASE CHỊU NHIỆT, HOẠT ĐỘNG TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Ngày nhận bài: 09-10-2015

Ngày duyệt đăng: 17-03-2016

DOI:

Lượt xem

2

Download

0

Số: Tập 14 Số 3 (2016)

Chuyên mục:

CHĂN NUÔI – THÚ Y – THỦY SẢN

Cách trích dẫn:

Anh, Đặng, Hương, T., Thủy, N., Thành, Đặng, Thành, V., & Olsson, L. (2024). BIỂU HIỆN GEN MÃ HÓA ENDO-1,4-β-XYLANASE CHỊU NHIỆT, HOẠT ĐỘNG TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI. Tạp Chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 14(3), 400–408. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/1409

BIỂU HIỆN GEN MÃ HÓA ENDO-1,4-β-XYLANASE CHỊU NHIỆT, HOẠT ĐỘNG TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Đặng Thị Kim Anh (*) 1 , Thân Thị Hương 1 , Nguyễn Thanh Thủy 1 , Đặng Tất Thành 1 , Vũ Nguyên Thành 1 , Lisbeth Cecilia Olsson 2

  • 1 Trung tâm Vi sinh vật Công nghiệp, Viện Công nghiệp Thực Phẩm
  • 2 Department of Chemical and Biological Engineering, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden

    • Từ khóa

    Bền nhiệt, chăn nuôi, chịu axit, enzyme, Pichia pastoris, tái tổ hợp, xylanase

    Tóm tắt


    Xylanase là chất phụ gia thức ăn chăn nuôi được sử dụng rộng rãi nhằm giảm độ nhớt, cải thiện khả năng tiêu hóa của vật nuôi. Tính bền nhiệt và khả năng hoạt động ở pH thấp là những yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của xylanase ứng dụng trong chăn nuôi. Những đặc tính này giúp xylanase chịu được quá trình ép viên ở nhiệt độ cao và hoạt động tốt trong dịch dạ dày động vật. Trong nghiên cứu này, để tạo xylanase tái tổ hợp, đoạn gen có độ dài 636 nucleotide mã hóa endo-1,4-β-xylanase dựa trên trình tự FJ212324 (Xyl11B) của Bispora sp. MEY-1 được tối ưu hóa codon và tổng hợp hóa học. Gen tổng hợp sau đó được chuyển vào genome của Pichia pastoris X33 và biểu hiện ngoại bào sử dụng vector pPICZαA. Hoạt lực xylanase của chủng tái tổ hợp sau 10 ngày nuôi cấy trên môi trường khoáng với methanol là nguồn carbon duy nhất đạt 96 IU.ml-1. Endo-1,4-β-xylanase sau tinh sạch có kích thước 30 kDa, hoạt động ở pH thấp và tối ưu ở 65C, pH 3,0. Enzyme tái tổ hợp khá bền nhiệt và duy trì 90% hoạt tính sau khi xử lý ở 70C trong 20 phút. Enzyme bền với pepsin, một protease chính trong dịch tiêu hóa của dạ dày. Xylanase tái tổ hợp bị ức chế bởi sự có mặt của SDS, ion Mn2+ và Cu2+.Với mức độ biểu hiện xylanase ngoại bào cao, đáp ứng các tiêu chí của enzyme chăn nuôi, chủng P. pastoris X33 tái tổ hợp được đánh giá có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất.

    Tài liệu tham khảo

    Quyền Đình Thi, Đỗ Thị Tuyên (2015). Enzyme bổ sung vào thức ănchăn nuôi: Tự nhiên và tái tổ hợp. Nhà xuất bản Khoa học và Công nghệ, tr. 69-80.

    Cregg J.M. (2007) Methods in molecular biology, vol. 389: Pichia protocols. Second Edition. Humana Press, Totowa, New Jersey.

    Hua H., Luo H., Bai Y., Wang K., Niu C., Huang H., Shi P., Wang C., Yang P., Yao B. (2014). A thermostable Glucoamylase from Bispora sp. MEY-1 with stability over a broad pH range and significant starch hydrolysis capacity. Plos one, 9(11): e113581.

    Kanwar S.S., Sunita D. (2012). Thermostable xylanases of microbial origin: Insights and biotechnological potential. The International Journal of Biotechnology, 1: 1-20

    Krainer F.W., Dietzsch C., Hajek T., Herwig C., Spadiut O., Glieder A. (2012). Recombinant protein expression in Pichia pastoris strains with an engineered methanol utilization pathway. Microbial Cell Factories, 11: 22.

    Luo H., Wang Y., Li J., Wang H., Yang J., Yang Y., Huang H., Fan Y., Yao B. (2009a). Cloning, expression and characterization of a novel acidic xylanase, XYL11B, from the acidophilic fungus Bispora sp. MEY-1. Enzyme and Microbial Technology, 45: 126-133.

    Luo H., Wang Y., Li J., Wang H., Yang Y., Huang H., Shi P., Yuan T., Fan Y., Yao B. (2009b). A thermophilic and acid stable family-10 xylanase from the acidophilic fungus Bispora sp. MEY-1. Extremophiles, 13: 849-857.

    Luo H., Wang Y., Wang H., Yang J, Yang Y., Huang H. (2009c). A novel highly acidic β-mannanase from the acidophilic fungus Bispora sp. MEY-1: gene cloning and overexpression in Pichia pastoris. Applied Microbiology and Biotechnology, 82: 453-461.

    Luo H., Yang J, Li J., Shi P., Huang H., Bai Y. (2010a). Molecular cloning and characterization of novel acidic xylanase XYLD from Bispora sp. MEY-1 that is homologous to family 30 glycosyl hydrolase. Applied Microbiology and Biotechnology, 86: 1829-1839.

    Luo H., Yang J, Yang P., Li J., Huang H., Shi P. (2010b). Gene cloning and expression of a new acidic family 7 endo-β-1,3-1,4- glucanase from the acidophilic fungus Bispora sp. MEY-1. Applied Microbiology and Biotechnology, 85: 1015-1023.

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

    Octavio L.C., Francisco V.O. (2006). Enzyme biotechnology: Xylanases. Advances in Agricultural and Food Biotechnology, pp. 305-322.

    Roberfroid M.B. (1997). Health benefits of non-digestible oligosaccharides. Advances in Experimental Medicine and Biology, 427: 211-219.

    Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. (1989). Molecular cloning: A laboratory manual. Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Plainview, New York.

    Sinclair G., Choy F.Y. (2002). Synonymous codon usage bias and the expression of human glucocerebrosidase in the methylotrophic yeast, Pichia pastoris. Protein Expression and Purification, 26: 96-105.

    Sue M.P., Mariana L.F., Brian M., Linda M.H. (2005). Heterologous protein production using the Pichia pastoris expression system. Yeast, 22: 249-270.

    VázquezM., Alonso J., Domı́nguez H., Parajó J. (2000). Xylooligosaccharides: Manufacture and applications. Trends in Food Science & Technology, 11: 387-393.

    Wang H., Li J., Bai Y., Huang H., Shi P. (2010). Anα-galactosidase from an acidophilic Bispora sp. MEY-1 strain acts synergistically with β-mannanase. Bioresource Technology, 101: 8376-8382.

    Wang H., Luo H., Bai Y., Wang Y., Yang P., Shi P. (2009). An acidophilic β-galactosidase from Bispora sp. MEY-1 with high lactose hydrolytic activity under simulated gastric conditions. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57: 5535-5541.

    Laemmli U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227(5259): 680-685.