Sự hiện hữu của rừng ngập mặn (RNM) Cần Giờlà kết quả của hơn 25 năm phục hồi và phát triển bằng các nổ lực to lớn của chính quyền và nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh. Vào ngày 21 tháng 1 năm 2000, Ủy ban MAB/ UNESCO đã công nhận RNM Cần Giờ là khu dự trữ sinh quyển đầu tiên tại Việt Nam [55].
88 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 4071 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu khả năng sinh enzym cellulase của một số chủng nấm sợi phân lập từ rừng ngập mặn Cần Giờ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP. HOÀ CHÍ MINH
KHÖU PHÖÔNG YEÁN ANH
Chuyeân ngaønh : Vi sinh vaät
Maõ soá : 60 42 40
LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ SINH HOÏC
NGÖÔØI HÖÔÙNG DAÃN KHOA HOÏC:
TS. TRAÀN THANH THUÛY
TS. VOÕ THÒ HAÏNH
Thaønh phoá Hoà Chí Minh – 2007
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thanh Thủy, TS. Võ
Thị Hạnh- Người đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận
lợi cho tôi thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy Cô trong Bộ môn Vi sinh
đặc biệt là cô Tuyến và Ths. Phương phụ trách phòng thí nghiệm Vi sinh
trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, quý Thầy Cô trong khoa
Sinh học, cùng toàn thể quý Thầy Cô đã tận tình giảng dạy trong suốt khóa
học.
Tôi xin gởi lời cảm ơn tới Sở Giáo dục đào tạo tỉnh An Giang, Trường
THPT Vĩnh Trạch – An Giang, những người thân trong gia đình, bạn bè, đã
giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian học.
Tác giả luận văn
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AMP : Adenozin mono photphat
CAP : Cataleolite gene Activator Protein
CMCase : Carbomexymethyl cellulase
CMC : Carboxymethyl cellulose
CBH : Cellobiohydrolase hay Exoglucanase
CBHI : Exoglucanase I
CBH II : Exoglucanase II
DNS : Acid 2-hydroxy-3,5-dinitrobenzoic
Enzym : Enzyme
EG : Endoglucanase
EGI : Endoglucanase I
EGII : Endoglucanase II
IU : Imeasure Unit (đơn vị hoạt độ)
KHV : Kính hiển vi
KL : Khuẩn lạc
MT : Môi trường
PTN : Phòng thí nghiệm
PGA : Potato glucose agar
RNM : Rừng ngập mặn
VSV : Vi sinh vật
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Sự hiện hữu của rừng ngập mặn (RNM) Cần Giờ là kết quả của hơn 25
năm phục hồi và phát triển bằng các nổ lực to lớn của chính quyền và nhân
dân Thành phố Hồ Chí Minh. Vào ngày 21 tháng 1 năm 2000, Ủy ban MAB/
UNESCO đã công nhận RNM Cần Giờ là khu dự trữ sinh quyển đầu tiên tại
Việt Nam [55].
RNM Cần Giờ là nơi lưu trữ các nguồn gen sinh vật quí hiếm và bền
vững, có khả năng chịu đựng điều kiện sống rất đặc biệt khắc nghiệt. Là nơi
có hệ VSV vô cùng phong phú và đa dạng như nấm sợi, vi khuẩn, xạ
khuẩn…., trong đó nấm sợi chiếm số lượng rất lớn. Nấm sợi đóng vai trò rất
quan trọng trong vòng tuần hoàn vật chất và năng lượng của hệ sinh thái
RNM, nhờ có khả năng sinh các loại enzym ngoại bào như cellulase, protease,
kitinase, amylase, enzym phân giải dầu…..Đặc biệt, enzym cellulase do nấm
sợi sống trong RNM sinh ra là rất lớn. Do thảm thực vật dày đặc ở RNM Cần
Giờ là nơi sinh sống tốt nhất, nguồn thức ăn dồi dào nhất cho các chủng nấm
sợi có khả năng sinh enzym này.
Enzym cellulase là hệ enzym bao gồm các loại enzym: C1, Cx, β-
glucosidase, có khả năng hoạt động phối hợp để phân giải cellulose thành
glucose. Enzym cellulase được ứng dụng trong nông nghiệp để chế biến thức
ăn chăn nuôi, trong công nghiệp thực phẩm để chế biến thực phẩm, trong quá
trình li trích các chất từ thực vật, trong việc phân hủy các phế liệu giàu
cellulose….Theo Bhat (2000), xấp xỉ 20% trong số 1 tỷ USD thu được từ
lượng enzym công nghiệp được bán ra trên thế giới gồm các enzym cellulase,
hemicellulase và pectinase. Đến năm 2005, thị trường enzym công nghiệp
trên thế giới tăng từ 1,7- 2,0 tỷ USD.
Hàng năm, nước ta phải nhập ngoại một lượng lớn những nguồn
enzym cellulase để giải quyết vấn đề sản xuất và xử lý ô nhiễm MT. Việt
Nam là nước nhiệt đới có nền nông nghiệp rất phong phú, đa dạng và đang
trên đà phát triển. Vì vậy, lượng phế thải nông nghiệp rất dồi dào, cùng với sự
công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ô nhiễm MT đang trở thành nguy cơ
thật sự. Thành phần chính trong phế thải rắn trong sinh hoạt công, nông, lâm
nghiệp là cellulose.
Trong khi đó, RNM Cần Giờ là kho dự trữ các chủng VSV có hoạt
tính enzym cao chưa được khai thác. Các công trình khoa học nghiên cứu về
khả năng sinh enzym cellulase của các chủng nấm sợi ở RNM Cần Giờ cho
đến nay vẫn còn bỏ ngõ.
Từ cơ sở khoa học và thực tiễn trên gợi ý cho tôi chọn đề tài: “Nghiên
cứu khả năng sinh enzym cellulase của một số chủng nấm sợi phân lập từ
rừng ngập mặn Cần Giờ”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Các công trình nghiên cứu nấm sợi sinh enzym cellulase
Khả năng sinh enzym cellulase chủ yếu được tổng hợp từ nấm sợi
Trichoderma và Aspergillus.
Ở Mỹ, năm 1983 PTN của Quân đội Mỹ ở Natik và trường đại học
Rutgers, sử dụng chủng Trichoderma viride QM6 hoang dại để sản xuất
cellulase đầu tiên. Sau đó, gây biến chủng và chọn lọc được biến chủng
QM9414 có khả năng sinh ra cellulase cao (theo Rehm, 1983) [74].
Năm 1998, YU đã nuôi cấy T. reesei Rut 30 trong MT chứa 5% bột
cellulose và 1% cám mì, thu được hoạt lực CMCase 232,4 IU/g [68].
Năm 2000, Sonia Couri khảo sát khả năng sinh tổng hợp các enzym
như polygalacturonase, cellulase, xylanase và protease từ A. niger 3T5B8 trên
nguồn phụ phế liệu nông nghiệp khác nhau bằng phương pháp lên men bán
rắn và ứng dụng enzym trong việc tách chiết dầu thực vật [61].
Năm 2002, theo báo cáo gần đây của CORAL, dịch nuôi cấy A. niger
trong MT Czapek-Dox chứa CMC1%, cho chạy điện di trên gel SDS-PAGE
(chứa 0,2% CMC) phát hiện có hai vạch có hoạt tính CMCase và trọng lượng
phân tử lần lượt là 83.000 và 50.000 Dalton [67].
Ở Việt Nam, năm 1989, Lê Hồng Mai nghiên cứu về sinh tổng hợp và
một số đặc tính của cellulase (typ CMCase) ở A. niger VS-1 trên MT lên men
bán rắn [40].
Năm 2001, Huỳnh Anh nghiên cứu về nấm sợi T. reesei sinh tổng hợp
enzym cellulase trên MT lỏng với nguồn cacbon là CMC [40].
Năm 2002, Kiều Hoa nghiên cứu sinh tổng hợp enzym cellulase với
nguồn cacbon là cellulose tinh khiết, cám trấu, bã mía, vỏ cà phê [22].
Năm 2003, Hoàng Quốc Khánh nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp và
đặc điểm cellulase của A. niger Rnnl 363. Châu Hoàng Vũ cũng nghiên cứu
thu nhận và tinh sạch enzym cellulase từ nấm mốc T. reesei bằng phương
pháp lên men bán rắn [24], [57].
Năm 2004, Trần Thạnh Phong khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzym
cellulase từ T. reesei và A. niger trên MT lên men bán rắn [40].
Năm 2005, Lê Thị Hồng Nga nghiên cứu sự sinh tổng hợp cảm ứng
pectinase và cellulase của một số chủng nấm mốc [27].
Các công trình nghiên cứu nấm sợi sinh enzym cellulase từ RNM
Cho đến nay, trên thế giới đã có nhiều công trình khoa học nghiên cứu
về phân lập và phân loại nấm sợi trong hệ sinh thái RNM. Nhưng kết quả
nghiên cứu còn sơ sài, chưa đáp ứng được nhu cầu hiểu biết về sự đa dạng
của nấm sợi cũng như vai trò của chúng trong hệ sinh thái RNM [64].
Trước đây, người ta cho rằng điều kiện MT RNM quá khắc nghiệt,
không thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm sợi. Tuy nhiên, các
nghiên cứu gần đây cho thấy trong điều kiện sống đặc biệt như vậy, thì con
đường trao đổi chất của nấm sợi cũng khác hơn con đường trao đổi chất của
các VSV trên đất liền. Vì vậy, sẽ có những sản phẩm trao đổi chất có tính chất
đặc biệt hơn, khác lạ hơn trong đó có các enzym, chất kháng sinh mới …[18].
Nhưng đến nay cũng chưa có công trình đi sâu nghiên cứu về hoạt tính
sinh học của các chủng nấm sợi từ RNM.
Ở Việt Nam, cho đến năm 2000 mới chỉ có một thông báo của Mai Thị
Hằng và cs về nấm sợi RNM. Năm 2002, tác giả này tiếp tục nghiên cứu sự
đa dạng, nghiên cứu khả năng diệt côn trùng và khả năng phân giải cacbua
hydro của nấm sợi từ RNM ở hai tỉnh Nam Định, Thái Bình. Riêng ở RNM
Cần Giờ chỉ có một số ít nghiên cứu về phân lập. Cho đến nay, vẫn chưa có
nghiên cứu nào về khả năng sinh enzym cellulase của các chủng nấm sợi ở
RNM Cần Giờ [19], [20], [21].
3. Mục đích nghiên cứu
Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm sợi có khả năng sinh enzym
cellulase từ RNM Cần Giờ.
Đề xuất hướng ứng dụng các chủng nấm sợi phân lập được.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Hệ sinh thái RNM Cần Giờ.
- Nấm sợi có khả năng sinh enzym cellulase ở RNM Cần Giờ.
- Enzym cellulase sinh ra từ nấm sợi.
5. Phạm vi nghiên cứu
Do hạn chế về thời gian nên đề tài chỉ nghiên cứu phân lập các chủng
nấm sợi ở 6 xã của huyện Cần Giờ: xã Bình Khánh, xã An Thới Đông, xã
Tam Thôn Hiệp, xã Long Hòa, xã Thạnh An, xã Lý Nhơn. Sau đó, chỉ nghiên
cứu một số chủng nấm sợi có khả năng sinh một loại enzym cellulase trong hệ
enzym này.
Đề tài được thực hiện tại PTN Vi sinh, khoa Sinh Trường Đại học Sư
phạm Thành phố Hồ Chí Minh và PTN Vi sinh, Viện Sinh học Nhiệt đới
Thành phố Hồ Chí Minh.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Phân lập các chủng nấm sợi từ RNM Cần Giờ.
- Tuyển chọn một số chủng nấm sợi có khả năng sinh enzym cellulase
cao.
- Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lí, sinh hóa và phân loại các
chủng nấm sợi được tuyển chọn.
- Nghiên cứu các yếu tố MT ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển
và sinh tổng hợp enzym cellulase của các chủng được chọn.
- Bước đầu thử nghiệm sử dụng nấm sợi sinh enzym cellulase vào
việc phân hủy các chất phế thải, góp phần hạn chế ô nhiễm MT.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp lấy mẫu từ RNM Cần Giờ.
- Phương pháp vi sinh.
- Phương pháp hóa sinh.
- Phương pháp thực nghiệm.
- Phương pháp thống kê toán học.
8. Dự kiến cấu trúc
Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương và phần kết luận kiến nghị được
trình bày như sau:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và bàn luận
Kết luận và kiến nghị.
Chương 1:
TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm tự nhiên RNM Cần Giờ
RNM chiếm một phần đáng kể trong các kiểu rừng ngập nước, thường
tồn tại ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Trên thế giới hiện nay còn khoảng
15 triệu ha RNM phân bố ở các vùng bờ biển có bùn, các cửa sông lớn, các
vịnh cạn và các đầm mặn giáp với biển.
RNM Cần Giờ tiếp giáp với Thành phố Hồ Chí Minh, là “lá phổi xanh”
của thành phố. Có tác dụng giảm tốc độ gió, ngăn bão vào đất liền, hạn chế
xói lở bảo vệ bờ biển, bờ sông, điều hòa khí hậu, mở rộng diện tích đất bồi và
tạo MT phát triển ngành thủy sản. Bên cạnh đó, RNM Cần Giờ còn là nơi
cung cấp thức ăn, là nơi cư trú, sinh sản của các loài thủy sinh vật và động vật
có xương sống ở cạn. Hiện nay, Cần Giờ còn là địa điểm du lịch hấp dẫn với
3.000 - 5.000 du khách đến tham quan mỗi tuần [83].
RNM Cần Giờ hiện nay có diện tích khoảng 29,380 ha chiếm 41,18 %
đất huyện Cần Giờ [87]. Khí hậu nóng ẩm và chịu chi phối của quy luật gió
mùa cận xích đạo với mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11
đến tháng 4. Lượng mưa trung bình từ 1.300mm đến 1.400mm hàng năm.
Nhiệt độ trung bình là 25,80C, biên độ nhiệt dao động trong ngày từ 5-70C.
Chế độ bán nhật triều không đều. Độ mặn dao động 18 ‰ – 30 ‰ [1].
Một nghiên cứu mới đây cho biết RNM Cần Giờ đã có 157 loài thực
vật; 63 loài phiêu sinh vật; 130 loài Tảo thuộc 3 ngành: Tảo khuê, Tảo giáp,
Tảo lam; 100 loài động vật đáy không xương sống như tôm, cua, sò ốc. Ngoài
ra, còn có 120 loài cá, trong đó có các loài có giá trị kinh tế cao như cá Ngát,
cá Dứa, cá Chẽm; 31 loài bò sát như cá sấu, trăn, rắn, kỳ đà nước; 19 loài hữu
nhũ như khỉ, heo rừng, rái cá, mèo rừng và 145 loài chim [83]. Đây là các
nguồn thức ăn tốt nhất cho hệ nấm sợi sống trong RNM. Nấm sợi có khả năng
tiết ra hệ enzym cellulase phân hủy hợp chất cellulose có trong lá cây, thân
cây ở RNM thành glucose để sử dụng. Ngoài ra, nấm sợi còn có thể sinh các
loại enzym khác như protease, amylase, kitinase…phân hủy xác, vỏ tôm, cua,
ốc, xác chết các loài động vật khác thành các chất dinh dưỡng chúng có thể
hấp thu [1].
Hình 1.1. Bản đồ RNM Cần Giờ [83]
Vậy, hệ nấm sợi là một mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn, là một
nhân tố không thể thiếu trong chu trình chuyển hóa vật chất ở RNM Cần Giờ.
Chúng sử dụng chất hữu cơ từ thảm thực vật và hệ động vật phong phú làm
thức ăn, đồng thời có tác dụng làm giảm ô nhiễm MT ở RNM Cần Giờ.
1.2. Nấm sợi tổng hợp enzym cellulase
Rất ít VSV có khả năng sinh tất cả các loại enzym cần thiết để phân
giải cellulose ở dạng tinh thể. Chúng phải tiết ra hệ enzym phức tạp, có khả
năng phân hủy cellulose theo phương thức khác nhau như thủy phân, oxy hoá
[51], [52].
Cellulose bị phân rã dưới tác dụng của vi khuẩn háo khí và kỵ khí.
Song khả năng phân hủy cellulose không bằng nấm, do vi khuẩn thường tạo
ra enzym cellulase với hàm lượng nhỏ thấp hơn 0,1g/l [51]. Cellulase được
sinh tổng hợp chủ yếu từ vi khuẩn trong dạ cỏ Ruminococcus albus (Berger
1963), vi khuẩn hiếu khí Cellulomonas sp (Elberson, 2000), vi khuẩn kỵ khí
Clostridium sp (Parsiegla, 1998) [39], các loài xạ khuẩn Streptomyces,
Thermomonospora …[51].
Nấm sợi là nhóm được nghiên cứu nhiều nhất trong lĩnh vực phân hủy
cellulose. Các enzym cellulase sản sinh từ nấm sợi được tạo ra với nồng độ
rất cao, không có các dạng vật lý phức tạp như cellulase bắt nguồn từ vi
khuẩn và có tác dụng phân hủy rất mạnh cellulose. Các chi nấm có khả năng
sinh cellulase phổ biến là: Aspergillus, Alternaria tenuis, Celluvirio gilvus,
Clasdosporium, Penicillium, Fusarium, Myrotheticum, Trichoderma … [39].
1.2.1. Đặc điểm hình thái của nấm sợi
Nấm sợi là VSV có nhân chuẩn. Thành tế bào nấm chủ yếu cấu tạo từ
kitin-glucan, kitozan. Hệ nấm sợi được cấu tạo bởi các sợi nấm (hypha)
không vách ngang hoặc có vách ngang (septum). Các sợi nấm vừa phát triển
theo chiều dài do tăng trưởng ở ngọn, vừa phân nhánh tạo thành hệ sợi nấm
(mycelium) hay còn gọi là khuẩn ty thể (hình 1.2). Hệ sợi nấm phát triển
thành các dạng KL khác nhau tùy theo cơ chất rắn, lỏng hay mềm (hình 1.3).
KL nấm sợi thường có dạng hình tròn, hoặc gần tròn. Bề mặt KL có thể mượt,
nhẳn bóng, dạng bột, dạng sợi, dạng hạt, dạng xốp, phẳng, có những vết khía
xuyên tâm, hoặc lồi lõm không đều. Mép KL trơn, răng cưa….
Hình 1.2. Bào tử mọc ra khuẩn ty [78] Hình 1.3. KL nấm [78]
Một số sợi nấm có thể tiết sắc tố vào MT hoặc tiết chất hữu cơ kết tinh
trên bề mặt sợi nấm.
Các đặc điểm hình thái khác như có bó sợi, bó giá, thể quả, hạch nấm,
giọt tiết, sắc tố hòa tan…, làm KL nấm sợi có tính đặc trưng loài [78].
Phương thức dinh dưỡng của nấm là hấp phụ qua màng, không có cơ
quan tiêu hóa, không có khả năng quang hợp. Đa phần là các cơ thể hoại sinh,
một số kí sinh, một số gây bệnh trên người và động thực vật [18].
Nấm sợi sinh sản chủ yếu bằng bào tử, bào tử có thể hình thành theo
kiểu vô tính hoặc hữu tính.
Bào tử vô tính. Bao gồm các động bào tử, bào tử trần, bào tử kín. Bào
tử trần là dạng bào tử phổ biến nhất.
Hình 1.4. Các dạng bào tử trần của nấm sợi [78]
Sinh sản hữu tính. Nấm sợi có các hình thức sinh sản hữu tính như:
đẳng giao, dị giao, và tiếp hợp.
Hình 1.5. Sự tiếp hợp của nấm sợi [78]
Ngoài ra, lớp nấm Túi và nấm Đảm sinh sản hữu tính bằng bào tử túi
(ascospores) và bào tử đảm (basidiospores).
1.2.2. Đặc điểm phân loại của nấm sợi
Trong tự nhiên có khoảng 1 triệu đến 1,5 triệu loài nấm nhưng mới
định tên được khoảng 10.000 chi và 70.000 loài. Trung Quốc đã điều tra được
40.000 loài. Phân loại vi nấm vẫn đang ở thời kỳ phân loại học hình thái
(Phenetic classifications) dựa vào đặc điểm hình thái, nuôi cấy, một số đặc
điểm sinh lý, sinh hóa và phương thức sinh sản. Trong những năm gần đây,
tiến bộ của sinh học phân tử và kỹ thuật kính hiển vi điện tử đã đem lại một
diện mạo mới cho việc nghiên cứu phân loại học và sinh lý học nấm.
Hiện nay, tồn tại các hệ thống phân loại nấm không thống nhất với
nhau, chủ yếu là các hệ thống phân loại theo Ainsworth và cộng sự (1973),
V.Arx (1981), Ainsworth & Bisby (1995), Alexopoulos & Mins (1996),
Robert A. samson (1989), Saccardo P.A (1880-1886), Barron G.L (1968),
Ellis M.B (1971), Bùi Xuân Đồng (1977, 1984) …[78].
Trong luận văn này, chúng tôi dựa vào đặc điểm mô tả trong các khóa
phân loại: Saccardo P.A (cải tiến), Bùi Xuân Đồng (1977, 1984), Đặng Hồng
Miên, Nguyễn Đức Lượng (2003), Nguyễn Lân Dũng (2006) để phân loại [8],
[9], [10], [12] [14], [27], [74].
1.2.3. Khả năng sinh các chất có hoạt tính sinh học của nấm sợi
Nấm sợi được các nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm nhiều do khả
năng sinh các chất có hoạt tính sinh học được ứng dụng rộng rãi, lợi ích kinh
tế cao như: nguồn enzym, các chất kháng sinh, các axit hữu cơ, các chất có
khả năng phân giải nguồn cacbonhydro được ứng dụng trong xử lý ô nhiễm
MT do tràn dầu, khai thác các mỏ dầu trong lòng đất ….[5], [6], [40], [43].
Hoạt tính enzym thủy phân ngoại bào
Enzym là những protein có khả năng xúc tác cho các phản ứng hóa học
trong và ngoài cơ thể [29]. Đến nay, các nhà khoa học đã tìm được khoảng
3.500 loại enzym, trong đó phần lớn là enzym từ thực vật và VSV. Nấm sợi
có tiềm năng lớn nhất sinh các loại enzym ngoại bào mạnh, phân giải và
chuyển hoá các hợp chất hữu cơ, vô cơ khó tan trong tự nhiên. Một số enzym
đã được tinh sạch, nghiên cứu kỹ và ứng dụng phổ biến như: cellulase,
protease, amylase, pectinase và kitinase [6].
Enzym cellulase. Xúc tác phân giải các hợp chất ligno - cellulose
thành glucose. Ligno-cellulose là thành phần chủ yếu của thành tế bào thực
vật gồm cellulose (30-40%), hemi-cellulose và lignin (15-30%). Các chủng
nấm sợi Trichoderma, Penicillium, Aspergillus….có khả năng sinh enzym
cellulase được sử dụng trong sản xuất thực phẩm, làm phân bón, xử lý chất
thải hữu cơ chứa cellulose…[19], [20], [21].
Enzym protease. Protein là các polyme cấu tạo từ các axit amin liên
kết nhau bằng liên kết peptid rất dễ bị cắt đứt tạo thành các chuỗi polypeptid
ngắn. Nấm sợi có khả năng phân giải mạnh protein thường gặp thuộc các chi
Aspergillus, Penicillium,… Được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp bột
giặt, sữa, bia, các lĩnh vực khác như công nghiệp dược, công nghiệp thuộc da,
công nghiệp thực phẩm, xử lý chất thải…[5], [6], [29].
Enzym amylase. Xúc tác quá trình thủy phân tinh bột, chất dự trữ
chủ yếu của thực vật thành đường glucose. Tổ hợp phức hệ enzym amylase
(α-amylase, β-amylase và glucoamylase) sẽ cắt đứt các liên kết α-1,4-
glucoside và α-1,6-glucoside trong phân tử tinh bột để tạo ra sản phẩm cuối
cùng là glucose. Nấm sợi có khả năng phân giải tinh bột nhanh chóng là
những tác nhân không thể thiếu ở RNM như Aspergillus, Penicillium,
Trichoderma, Rhizopus, Mucor….. Được ứng dụng trong sản xuất sirô, sản
xuất bia, bánh mì, cồn, nước tương, nước chấm, trong chế biến thực phẩm gia
súc, trong công nghiệp dệt…[29], [30].
Enzym kitinase. Kitin là các biopolyme chứa các gốc N-acetyl-
glucozamin liên kết với nhau bởi mối liên kết β-1,4-glucoside. Trong RNM,
lượng kitin trong xác, vỏ tôm, cua, ốc…rất nhiều. Nấm sợi Trichoderma,
Glycladium, Chaetomium,… sinh enzym kitanase phân giải kitin, đồng thời
tăng cường hiệu quả tiêu diệt các loài nấm gây bệnh có thành tế bào là kitin,
chống các loài côn trùng có vỏ kitin.
Như vậy, nấm sợi còn có vai trò làm tác nhân kiểm soát sinh học chống
các VSV gây bệnh và côn trùng có hại trong nông-lâm- ngư nghiệp [18], [19].
Các chủng nấm sợi Acremonium, Aspergillus, Penicillium còn có khả
năng sinh enzym phân giải dầu mỏ và khí đốt là hợp chất có cấu tạo phức tạp
và khó phân giải, góp phần xử lý ô nhiễm dầu do các tai nạn chìm tàu dầu.
Đặc biệt là ở RNM Cần Giờ lượng dầu tràn vào từ biển gây ô nhiễm và độc
hại đối với sinh vật sinh sống ở RNM Cần Giờ, các loài nấm sợi có khả năng
phân giải dầu sẽ sử dụng dầu như nguồn thức ăn và bảo vệ MT ở đó.
Hình 1.6. Hoạt tính enzym của nấm sợi trên MT thạch [78]
Khả năng sinh kháng sinh của nấm sợi
Kháng sinh là một trường hợp riêng biệt của tính đối kháng, là hiện
tượng một VSV với sản phẩm trao đổi chất của mình có tác dụng kìm hãm
hoặc ức chế sự phát triển của VSV khác.
Các chất kháng sinh có nguồn gốc từ nấm sợi chiếm tỉ lệ khá lớn. Chất
kháng sinh được sử dụng chủ yếu trong y học như: Cephalo-sporin-C,
Griseofluvin, Penicillin là một thứ vũ khí chống lại các vi khuẩn gây bệnh
viêm màng não, bệnh viêm màng phổi, bạch cầu, uốn ván. Trong phẫu thuật