Ngày nay với các hiểu biết của mình về vi sinh vật con người đã sử dụng chúng vào trong các lĩnh vực sản xuất khác nhau nhưcông nghiệp, nông nghiệp, y học. để phục vụ cho đời sống của con người. Ta biết rằng trong quá trình sống của thế giới sinh vật luôn xảy ra các phản ứng hóa sinh để chuyển hóa vật chất. Các phản ứng này luôn gắn chặt với sự có mặt của enzim với hiệu suất xúc tác cực kì lớn so với các chất vô cơ và hữu cơ khác và có tính đặc hiệu cao. Do đó các chế phẩm enzim thường được sử dụng rộng rãi trong y học, trong công nghiệp, sản xuất thực phẩm và trong chăn nuôi.
97 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 2043 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn bacillusphân lập từ đất vườn sinh protease kiềm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Nguyễn Thị Trần Thụy
NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN CHỦNG VI
KHUẨN BACILLUS PHÂN LẬP TỪ ĐẤT
VƯỜN SINH PROTEASE KIỀM
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số : 60 42 40
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS.TS. LƯƠNG ĐỨC PHẨM
Thành phố Hồ Chí Minh - 2009
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành bởi sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ tận tình của
các thầy cô giáo, bạn bè, anh chị em đồng nghiệp và những người thân trong gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Lương Đức Phẩm, người đã tận
tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình xây dựng đề cương và hoàn thành luận văn. Cô
Trần Thanh Thủy đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo, cùng các thầy cô giáo Khoa Sinh,
trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tổ chức và thực hiện thành công
khóa đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Vi Sinh Vật (2006 – 2009) , tạo cơ hội học tập nâng
cao trình độ về lĩnh vực mà tôi tâm huyết.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường trung học phổ thông Ngô
Quyền, phòng thí nghiệm vi sinh trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn Phòng khoa học công nghệ - sau đại học, trường Đại học sư
phạm thành phố Hồ Chí Minh, đã tạo điều kiện thuận lợi để luận văn được hoàn thành
đúng tiến độ.
MỞ ĐẦU
Ngày nay với các hiểu biết của mình về vi sinh vật con người đã sử dụng chúng
vào trong các lĩnh vực sản xuất khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, y học...
để phục vụ cho đời sống của con người. Ta biết rằng trong quá trình sống của thế
giới sinh vật luôn xảy ra các phản ứng hóa sinh để chuyển hóa vật chất. Các phản
ứng này luôn gắn chặt với sự có mặt của enzim với hiệu suất xúc tác cực kì lớn so
với các chất vô cơ và hữu cơ khác và có tính đặc hiệu cao. Do đó các chế phẩm
enzim thường được sử dụng rộng rãi trong y học, trong công nghiệp, sản xuất thực
phẩm và trong chăn nuôi... Trong đó protease là nhóm enzim được sử dụng rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Người ta có thể thu enzim protease từ nhiều
nguồn khác nhau như từ động vật, thực vật và vi sinh vật. Song trong cơ thể động
vật và thực vật quá trình tổng hợp enzim thường gắn liền với yêu cầu sống của cơ
thể vì vậy muốn thu được enzim cần phải phá bỏ các tổ chức đó. Nguyên liệu động
vật để sản xuất enzim thường phải tươi lấy ngay sao khi động vật vừa bị giết chết
và bảo quản ở -200C, thời gian thu hoạch dài làm cho việc sử dụng động vật và
thực vật để sản xuất enzim là không kinh tế và không thể đáp ứng được nhu cầu
ngày càng cao về enzim. Trong khi đó các vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn có chứa
rất nhiều loại enzim có hoạt tính cao. Chúng lại có khã năng chuyển hóa các chất
và sinh sản nhanh, nguồn nguyên liệu nuôi cấy vi khuẩn lại thường rẻ tiền, người
ta có thể dể dàng điều khiển sự tổng hợp enzim từ các nguồn nguyên liệu khác
nhau. Trong các nguồn protease từ vi sinh vật có nhiều triển vọng nhất là việc thu
protease từ vi khuẩn Bacillus vì thường có hoạt tính cao và có nhiều ưu thế hơn
hẳn. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu,
phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus sinh enzim protease từ đất vườn”.
Với các nội dung sau:
Phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus từ đất vườn.
Nghiên cứu hình thái tế bào và khuẩn lạc, một số đặc tính sinh học cơ bản.
Nghiên cứu nuôi cấy trên môi trường tiêu chuẩn và môi trường thay thế để
thu được sinh khối lớn và hoạt tính enzim protease cao.
Nghiên cứu phương pháp tách chiết và thu nhận chế phẩm protease có hoạt
lực cao.
Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Góp phần xác định một số đặc điểm về hình thái của tế bào và khuẩn lạc
của một số vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus, các điều kiện, các yếu tố môi
trường và ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến việc thu sinh khối và thu
enzym protease của vi khuẩn.
Ý nghĩa thực tiễn
Dựa trên những gì thu được trong quá trình nghiên cứu góp phần giúp
xác định được một số môi trường dinh dưỡng phù hợp có thể ứng dụng vào
qui mô sản xuất lớn hơn để thu sinh khối hoặc thu chế phẩm enzym
protease có hoạt tính cao.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vi khuẩn Bacillus
1.1.1. Đặc điểm chung
Bacillus phân bố rộng rãi trong tự nhiên, trong đất, nước, không khí do chúng
có khả năng hình thành bào tử và sống hiếu khí tùy tiện. Phần lớn các chủng thuộc
các loài của giống này đều có khả năng sinh ra nhiều - amylase và protease kiềm,
có một số chủng sinh ra xenlulase, giống này không sinh ra lipase.
Bacillus là vi khuẩn Gram dương
Hình dạng: hình que có kích thước khác nhau (0,5-2,5)x(1,2-10)m.
Bacillus có chùm tiêm mao giúp chúng có khả năng di động.
Dinh dưỡng : Là vi khuẩn dị dưỡng hóa năng, hoại sinh thu năng lượng nhờ
oxi hóa các hợp chất hữu cơ
Chúng sống hiếu khí hay hiếu khí tùy tiện.
Bacillus có khả năng sinh bào tử. Thông thường bào tử được tạo ra khi tế
bào đã trãi qua giai đoạn phát triển mạnh nhất, hay do cạn kiệt chất dinh
dưỡng. Mỗi tế bào dinh dưỡng sinh ra một bào tử. Khi bào tử trưởng thành
tế bào dinh dưỡng tự phân giải, bào tử được giải phóng ra khỏi tế bào mẹ.
Bào tử có khả năng chịu nhiệt, tia tử ngoại, phóng xạ và nhiều độc tố, vì
chúng có khả năng tồn tại ở trạng thái bào tử trong nhiều năm. Bào tử của vi
khuẩn không phải là một hình thức sinh sản mà chúng chỉ là một hình thức
thích nghi để giúp vi khuẩn vượt qua những điều kiện sống bất lợi.
Đa số Bacillus sinh trưởng tốt ở pH = 7, một số phù hợp với pH = 9 – 10
như Bacillus alcalophillus, hay có loại phù hợp với pH = 2 - 6 như Bacillus
acidocaldrius.[7]
Về nhiệt độ có nhiều chủng ưa nhiệt độ cao (450C – 750C), hay ưa lạnh (50C
– 250C), nhưng thường gặp Bacillus sống ở nhiệt độ 340C – 370C.
Hầu hết Bacillus không gây độc cho người và động vật. Một số loại gây độc
cho côn trùng . Chùng có khả năng sinh enzim ngoại bào do đó được ứng dụng
nhiều trong công nghiệp, bảo vệ môi trường, nông nghiệp....
Sau đây là một số loài Bacillus thường gặp trong tự nhiên:
1.1.1.1. Bacillus subtilis [4], [14], [17], [18]
Bacillus subtilis được nhà khoa học cùng thời với Rober Knoch tên là
Ferdinand Cohn phát hiện và đặt tên năm 1872
Bacillus subtilis phân bố nhiều trong đất đặc biệt là cỏ khô nên còn được
gọi là trực khuẩn cỏ khô.
Hình dạng: có dạng hình que, ngắn và nhỏ, kích thước 0,6 x (3-5) m.
Bacillus subtilis là vi khuẩn gram dương, đôi khi các tế bào nối lại với nhau tạo
thành chuổi dài, ngắn khác nhau hoặc các tế bào đứng riêng rẽ.
Khuẩn lạc khô, không màu hoặc màu xám trắng, hoặc tạo ra lớp màng
mịn, lan trên bề mặt thạch, có mép nhăn hoặc mép lồi lõm nhiều hay ít, bám
chặt vào môi trường thạch.
Bacillus subtilis có lớp màng nhày (giáp mạc), được cấu tạo chủ yếu từ
polypeptit chủ yếu là axit polyglutamic. Việc hình thành màng nhày giúp vi
khuẩn có khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt nhờ màng nhày có khả năng
dự trữ thức ăn và bảo vệ vi khuẩn tránh bị tổn thương khi khô hạn. Màng nhày
có thể quan sát được khi nhuộm tiêu bản: qua kính hiển vi ta có thể nhìn thấy
màng nhày của vi khuẩn Bacillus subtilis là không màu, trong suốt, tế bào của vi
khuẩn bắt màu đỏ trên nền tiêu bản xanh hoặc đen.
Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của Bacillus subtilis là 360C –
500C, tối đa khoảng 600C, là loại ưa nhiệt cao. Bào tử của Bacillus subtilis cũng
chịu được nhiệt khá cao.
Bào tử có hình bầu dục, kích thước 0,6m – 0,9m. Phân bố không theo
nguyên tắc chặt chẽ nào, lệch tâm, gần tâm nhưng không chính tâm. Chúng phát
tán rộng rãi, được tạo ra vào cuối thời kì sinh sản của vi khuẩn. Do mỗi tế bào
chỉ tạo ra một bào tử nên đây không phải là một hình thức sinh sản mà chỉ là
một hình thức thích nghi giúp vi khuẩn vượt qua các điều kiện sống bất lợi. Bào
tử có thể sống từ vài năm đến vài chục năm. Đã có những chứng cứ về việc duy
trì sức sống trong 200-300 năm của bào tử Bacillus subtilis [6]. Khi gặp điều
kiện thuận lợi những bào tử này sẽ phục hồi và tiếp tục chu kì sống của mình.
Các vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng phân hủy pectin và
polysaccarit ở mô thực vật và góp phần tạo ra các nốt trên củ khoai tây bi u.
Chúng sinh trưởng trên môi trường nguyên thủy xác định mà không cần bổ sung
thêm yếu tố kích thích sinh trưởng. Sự sinh trưởng phát triển của chúng góp
phần làm hỏng các nguyên liệu có nguồn gốc động thực vật. Chúng không sinh
trưởng trên thực phẩm có tính axit ở điều kiện tối ưu. Chúng là nguyên nhân gây
hỏng bánh mì và nhiều thực phẩm khác [16].
Bacillus subtilis sinh ra rất nhiều loại enzim, đặc biệt là amylase và
protease kiềm có giá trị cao, ngoài ra Bacillus subtilis có khả năng sinh ra
riboflavin ( tiền vitamin B2 )[3]. Vì vậy chúng được ứng dụng nhiều trong công
nghiệp cũng như một số ngành khác.
1.1.1.2. Bacillus megaterium
Megaterium có nghĩa là “ con thú lớn”. Tế bào của nó khá lớn, gấp 2 lần
tế bào của Bacillus subtilis, chiều ngang (1,2-1,5)m có thể đến 2m, dài từ
3m -12m, ở các giống nuôi già thì tế bào ngắn hơn, tròn hơn đôi khi hình thoi
với đầu hẹp lại. Tế bào chứa nhiều hạt nhỏ và chất dinh dưỡng dự trữ (hạt mỡ,
glycogen) [4].
Bào tử lớn hình ovan hay bầu dục, kích thước 1,5 x (0,7 – 1)m, bào tử
lớn nhất có đường kính từ 1,2 – 1,5 m. Chúng nằm lệch tâm thường theo chiều
ngang hoặc xiên của tế bào.[4]
Khuẩn lạc tròn đều, không thùy, không nếp, mép tròn đều hoặc hơi lượn
sóng, lồi nhẵn, nhưng thường có vòng viền quanh đồng tâm trên bề mặt, màu
trắng sữa hay đục.
Sinh trưởng trên môi trường dinh dưỡng đơn giản không cần thêm bất kì
một yếu tố sinh trưởng nào.
Bacillus megaterium cũng sản sinh ra các enzim tương tự như Bacillus
subtilis nên cũng được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp.
1.1.1.3. Bacillus mensentericus
Bacillus mensentericus rất giống Bacillus subtilis. Thường có trong đất,
hạt mì và ngũ cốc và đặc biệt là trên khoai tây và cỏ khô.
Hình dạng tế bào hình que mảnh, dài ngắn khác nhau (3-10)x(0,5-
0,6)m. Đứng riêng rẽ hoặc xếp thành chuổi dài.
Khuẩn lạc ăn sâu và bám chặt vào môi trường thạch, nhăn nhúm, khô
không mọc lan ra môi trường thường có màu màu xám nhạt hoặc trắng hơi vàng
kem, vàng nâu, hồng hoặc đen.[4]
Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus
mensentericus là 36 - 450C tối đa là 50 – 550C, ở pH từ 4,5 – 5 thì nó ngừng
phát triển.
Bào tử của Bacillus mensentericus thường có hình bầu dục và dài
khoảng 0,5 – 0,9 m, nắm ở vị trí bất kì trong tế bào, tế bào thường không phình
to khi mang bào tử.
Bacillus mensentericus có hoạt tính enzim amylase và protease cao hơn
hẳn Bacillus subtilis nhưng lên men đường lại kém hơn. Hai loại trực khuẩn này
rất phổ biến trong tự nhiên, chúng lây nhiễm và làm hư hỏng thực phẩm, nhất là
các thực phẩm có chứa nitơ và các sản phẩm giàu đường, đây cũng là loại được
ứng dụng vào ngành công nghệ sản xuất enzim protease và amylase... Ngoài ra
nó còn sinh ra một hợp chất có hoạt tính kháng một số vi khuẩn( như Vibrio)
gọi là Bacterioxin.
1.1.1.4. Bacillus cereus
Tế bào của Bacillus cereus dày, kích thước (1 – 1,5) x (3 -5)m, có khi
dày hơn, chúng thường đứng riêng rẽ hay xếp thành chuổi. Bào tử có hình bầu
dục kích thước 0,9 x ( 1,2 – 1,5 )m nắm lệch tâm, tế bào chất của nó có chứa
các hạt và không bào.[4]
Khuẩn lạc của Bacillus cereus là khuẩn lạc phẳng, khá khuyếch tán, hơi
lõm, trắng đục, mép lồi lõm [4].
Bào tử của nó phát tán khắp nơi, trong đất, không khí... Thường sinh sôi
và nảy nở trên thực phẩm và có thể sinh ra độc tố gây ngộ độc thực phẩm. Nó
còn được áp dụng để sản xuất thuốc kháng sinh. [16]
1.1.1.5. Bacillus pumilus
Bào tử phát tán rộng khắp mọi nơi, thường Baccillus pumilus có mặt
trong đất nhiều hơn Bacillus subtilis.[7]
Khuẩn lạc nhỏ, xung quanh viền mờ lan không ranh giới. Tế bào của nó
gần giống với tế bào của Bacillus subtilis.[7]
1.1.1.6. Bacillus polymyxa
Tế bào của Bacillus polymyxa có kích thước (0,6 – 1 ) x (2 -7)m, đứng
riêng rẽ hay xếp thành đôi hoặc chuổi ngắn. Khi hình thành bào tử tế bào đó sẽ
phồng lên hình quả chanh. [4]
Khuẩn lạc của Bacillus polymyxa không màu, phẳng hoặc lồi, trơn,
nhày, lan dần ra xung quanh, mép đôi khi có thùy.[18]
Bào tử hình bầu dục kéo dài, trên bề mặt cắt ngang như hình sao. Chúng
phát tán rộng, kích thước dài khoảng ( 1,7 – 2,6) m, nằm giữa tế bào.
Loại vi khuẩn này làm giảm pectin và polysaccarit trong cây. Chúng còn
có khả năng cố định đạm.
Chúng thường sinh trưởng và phát triển trên thực vật đang bị hỏng. Vì
vậy, người ta thường phân lập chúng từ thực phẩm. Môi trường kem và những
môi trường có tính axit yếu phù hợp với loại vi khuẩn này. Chúng là nguồn để
sản xuất thuốc kháng sinh polimixin. Đây là một loại vi khuẩn rất phổ biến và
có ích, chủ yếu là cho công nghiệp dược.
1.1.1.7. Bacillus brevis
Người ta thường tìm thấy và phân lập chúng từ đất và thực phẩm.
Bacillus brevis là trực khuẩn kích thước ( 0,7 -1) x (3 -5 )m. Chúng
thường đứng riêng rẽ. Bào tử hình bầu dục, có kích cỡ (0,8 – 1)m, nằm cuối tế
bào làm cho đầu tế bào hơi bị phồng to lên.[4]
Khuẩn lạc thường màu trắng, đôi khi có sắc vàng, lồi hoặc phẳng lấp
lánh, mép răng cưa giống dạng mỡ đặc.
Về nhu cầu dinh dưỡng, Bacillus brevis yêu cầu hỗn hợp axit amin cho
sinh trưởng và phát triển, không cần bổ sung vitamin.
1.1.1.8. Bacillus simplex
Tế bào của Bacillus simplex thường nhỏ bé , có kích thước ( 2-5)x
0,6m, thường đứng riêng rẽ không kết thành chuỗi.
Khuẩn lạc giống khuẩn lạc của Bacillus cereus, phẳng khá khuyếch tán,
với bề mặt hơi xù xì. hơi lõm, màu đục, mép lồi lõm. Đặc biệt khuẩn lạc của
Bacillus simplex có khả năng sinh sắc tố lục nhạt, vàng và tiết vào môi
trường.[4]
Bào tử có hình bầu dục, có kích thước từ 0,6 – 0,9 m, nằm lệch tâm.
1.1.1.9. Bacillus linchenniformis
Bào tử của chúng chủ yếu phát tán trong đất. Chúng sinh trưởng và phát
triển trên các loại thực phẩm. Đặc biệt chúng có khả năng sản xuất ra Bacitracin,
một loại kháng sinh có ích trong y học, nên chúng được ứng dụng phổ biến
trong công nghiệp dược và sản xuất kháng sinh dùng trong chăn nuôi làm chất
kích thích sinh trưởng.
1.1.2. Một số nghiên cứu và ứng dụng của giống Bacillus ở VN và trên thế giới
Hiện nay chủng Bacillus đang được ứng dụng vào rất nhiều các lĩnh vực sản
xuất khác nhau để phục vụ cho đời sống của con người như :
1.1.2.1. Sinh tổng hợp enzim
Ở Việt Nam công nghệ enzym gần như chưa phát triển nhiều. Tuy đã có
rất nhiều các nghiên cứu đề cập đến việc sản xuất các enzym của động vật, thực
vật và vi sinh vật nhưng hầu như chưa có enzym nào được sản xuất với qui mô
công nghiệp. Việt Nam vẫn hoàn toàn lệ thuộc vào nguồn enzym của nước
ngoài.[9]
Hiện nay chủng Bacillus đang được ứng dụng để sản xuất một số enzym
sau:
Tên Enzym Mã số EC Nguồn
Nội bào(I) /
Ngoại bào (E)
Sản
lượng
Ngành ứng
dụng
-Amylase 3.2.1.1 Bacillus E +++ Starch
-Amylase 3.2.1.2 Bacillus E + Starch
Glucose isomeraseh 5.3.1.5 Bacillus I ++ Fructose syrup
Penicillin amidase 3.5.1.11 Bacillus I - Pharmaceutical
Proteasei 3.4.21.14 Bacillus E +++ Detergent
(Nguồn
Các enzym này có vai trò trong nhiều ngành sản xuất khác nhau.
1.1.2.2. Công nghệ thực phẩm [16]
Việc ứng dụng vi sinh vật vào việc chế biến thực phẩm là những công
trình đầu tiên của con người trong lĩnh vực này. Ngày nay người ta ứng dụng vi
khuẩn Bacillus để sản xuất ra các enzym có vai trò quan trọng trong công nghệ
thực phẩm như amylase dùng để đường hóa tinh bột v.v...
1.1.2.3. Dược phẩm và y tế [16]
Trong lĩnh vực bảo vệ sức khỏe con người và vật nuôi, công nghệ vi
sinh vật cũng tạo ra được nhiều loại thuốc trị bệnh hữu hiệu, nhất là những bệnh
nhiểm khuẩn như : kháng sinh...như penixilinase sản xuất từ Bacillus subtilis.
1.1.2.4. Nông nghiệp và đời sống [35]
Trong trồng trọt các chất hoạt động do vi sinh vật sinh ra có thể dùng
làm thuốc trừ sâu và bảo vệ thực vật như Bacillus thuringiensis gây bệnh cho
côn trùng và các chất trao đổi có tính độc của nó được dùng như những chất diệt
côn trùng đặc hiệu.
1.1.2.5. Bảo vệ môi trường [23]
Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường vì
chúng tham gia vào quá trình phân hủy các chất trong vòng tuần hoàn vật chất.
Nhờ có các loại vi sinh vật trong đó có vi khuần Bacillus mà các rác thải được
thải ra do hoạt động sống của con người sẽ được phân hủy.
1.1.3. Hệ enzim của vi khuẩn Bacillus
Bacillus có khả năng sản sinh ra nhiều loại enzim có hoạt tính cao như
protease, amylase, xenlulase.
1.1.3.1. Protease
Protease là enzim xúc tác cho sự thủy phân liên kết peptid[-CO-NH-]
giữa các loại axit amin trong phân tử protein (hay các nhóm polypeptid) thành
axit amin.
Protease là một nhóm enzim phân giải protein (gồm proteinaza,
peptidaza, desaminaza....) mà phần lớn được tế bào tiết ra ngoài và hoạt động ở
bên ngoài tế bào.
Protease có chức năng sinh học rất đa dạng, đóng vai trò quan trọng trong
việc điều hòa quá trình trao đổi chất ở sinh vật sống.
1.1.3.2. Amylase
Amylase là các enzim xúc tác cho quá trình thủy phân tinh bột và các
polyoza tương tự như dextrin, glucogen. Có hai loại amylase là: -amylase, -
amylase và glucoamylase tuy nhiên các chủng Bacillus thường chỉ có khả năng
tổng hợp -amylase còn không tổng hợp được - amylase và glucoamylase [9]
-amylase xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết -1,4 glucozit nội
mạch ở bất kì vị trí nào trong phân tử tinh bột với cơ chất là amyloza. -
amylase cho sản phẩm thủy phân chủ yếu là maltoza (khoảng 87%) và một ít
glucose (13%) với cơ chất là amylopectin, -amylase chỉ thủy phân liên kết 1,4
không thủy phân liên kết 1,6. Trong họ Bacillus thường gặp rất nhiều chủng
phát triển ở nhiệt độ không cao nhưng lại sinh ra -amylase chịu nhiệt cao.
1.1.3.3. Xenlulase
Xenlulase là một phức hệ enzim phức tạp xúc tác cho sự thủy phân
xenlulose thành xenlobiose và cuối cùng thành glucose.
Một phức hệ enzim xenlulase gồm 3 enzim chủ yếu đó là:
Endogluconaza hay CMC-ase: là enzim tấn công chuổi xenlulose
một cách tùy tiện và phân hủy liên kết -1,4 glucozit.
Enxogluconase hay xenlobiohydrolase: giải phòng xenlobiose hoặc
glucose từ đầu không khử của xenlulose, tác dụng yếu lên CMC, nhưng
tác dụng mạnh lên xenlulose vô định hình hoặc xenlulose đã được phân
hủy một phần.
- glucozidase hay xenlobiose : thủy phân xenlobiose và các
xenlodextrin khác hòa tan trong nước.
1.2. Enzim protease
1.2.1. Sơ lược lịch sử nghiên cứu enzim [9], [34], [35]
Từ trước thế kỉ 17 con người đã biết sử dụng rộng rãi các qui trình enzim
trong hoạt động thực tế như làm bánh mì, bia, rượu...tuy nhiên, việc ứng dụng
enzim trong giai đoạn này hoàn toàn có tính chất kinh nghiệm thuần túy.
Từ thế kỉ 17 đến thế kỉ 19, người ta đã đề ra được khái niệm lên men.
Vanhelmont, người Hà Lan, lần đầu tiên đã quan sát được sự tạo thành các chất khí
khác với không khí trong quá trình lên men.
Năm 1659, Silvius lần đầu tiên đã chỉ ra rằng tất cả các quá trình sống đều là
những quá trình hóa học.
Năm 1787, Pabroni cho rằng bản chất quá trình lên men và sự phân giải một
chất này bởi một chất khác là “ferment”.
Năm 1876, Kiihne là người đầu tiên đề nghị gọi chất xúc tác sinh học là
enzim.
Trong số tất cả các enzim của hệ tiêu hóa thì protease là enzim được nghiên
cứu sớm hơn tất cả. Các protease ở động vật được nghiên cứu sớm nhất.
Từ thế kỉ 18, nhà tự nhiên học Pháp là Reomur đã làm thí nghiệm và đã
phát hiện được rằng dịch dạ dày của chim ăn thịt có khả năng tiêu hóa thịt.
Năm 1836, Schwann đã quan sát được hoạt động phân giải protein của
dịch vị. Tuy nhiên, 30 năm sau mới tách được enzim này.
Năm