Chia sẻ cho anh em luận văn
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Phosphorus là một trong những nguyên tố thiết yếu cho sinh vật, là hợp phần cấu
trúc của nucleic acid (DNA, RNA), màng phospholipid, các hợp chất cao năng (như
ATP, NADPH) và các mô liên kết như xương,... (Jahnke, 2000). Do đó phosphorus
vô cơ cũng như các loại thực vật giàu phosphorus được bổ sung vào thức ăn gia súc để
đảm bảo quá trình sinh trưởng và phát triển tốt cho động vật. Điều đáng chú ý là trong
thực vật, phần lớn lượng phosphorus dự trữ tồn tại ở dạng phytic acid và muối phytate
khó hấp thu. Thêm vào đó, phytic acid cũng là chất kháng dưỡng, chúng liên kết chặt
chẽ với các khoáng chất thiết yếu như Ca
2+
, Zn2+
, Mg2+
, Mn2+
, Fe
2+/3+
dẫn đến việc làm
giảm khả năng hấp thụ các khoáng chất cần thiết này trong cơ thể động vật (Singh,
2008). Do vậy, phần lớn lượng phosphorus hữu cơ trong thực vật cũng như các khoáng
dưỡng không được sử dụng hiệu quả. Muốn chuyển hóa được các hợp chất
phosphorus này phải nhờ hệ enzyme phytase có ở một số động thực vật và vi sinh vật.
Phytase là enzyme có khả năng phá vỡ các liên kết của phức hệ phytate không
tiêu hoá được và giải phóng phosphorus, calcium và các chất dinh dưỡng khác
(Debnath et al., 2005; Cao et al., 2007). Phytase giải phóng phosphorus bằng cách
phân cắt liên kết của các gốc phosphate với inositol. Khi các liên kết này bị phá vỡ,
các gốc phosphate cùng một số dưỡng chất khác như khoáng kim loại, amino acid,
đạm và tinh bột ở dạng muối phytate khó hòa tan sẽ được giải phóng và trở nên dễ hấp
thu. Đối với các loài động vật có cấu tạo dạ dày đơn giản như lợn, gia cầm, thỏ, ngựa,
cá,… khả năng hấp thu phosphorus từ phytate rất thấp vì chúng thiếu phytase trong hệ
tiêu hóa. Kết quả là một lượng lớn phytate trong thức ăn có nguồn gốc thực vật được
thải ra trong phân, có thể làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, đặc biệt là tầng nước
mặt. Đồng thời lượng phosphorus này sẽ là nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn gây bệnh
sống trong đất phát triển và phát tán trong nước gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa
(Mullaney et al., 2000). Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách bổ sung phytase
vào thức ăn gia súc để thủy phân các hợp chất phytate, tăng khả năng hấp thu
phosphorus và một số chất dinh dưỡng. Theo Nguyễn Thu Quyên et al. (2011) việc bổ
sung phytase vào khẩu phần ăn cho gà Broiler có ảnh hưởng tích cực đến khả năng
khoáng hóa xương cũng như cải thiện khả năng tiêu hóa calcium, phosphorus của gà
Broiler. Ngoài ra, các dưỡng chất khác khi tạo phức với phytate cũng trở nên dễ tiêu
hoá hơn, từ đó làm tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn và giảm ô nhiễm môi trường.
Việt Nam là một nước chăn nuôi nông nghiệp nên nhu cầu về thức ăn gia súc
rất cao. Do vậy, việc nghiên cứu sản xuất phytase để bổ sung vào thức ăn gia súc là
hết sức cần thiết. Phytase được tìm thấy ở thực vật, động vật và vi sinh vật. Tuy nhiên,
vi sinh vật được xem là nguồn sản xuất phytase chính cho việc nghiên cứu và ứng
dụng của enzyme này. Nhiều nghiên cứu cho thấy phytase có ở vi khuẩn, nấm men và
nấm mốc. Trong đó, nấm mốc được xem là nguồn sản xuất phytase dồi dào và phong
phú với nhiều loài trong chi Aspergillus như A. ficuum, A. carbonarius, A. oryzae, A.
niger và A. fumigatus (Shimizu, 1993; Volfova et al., 1994; Liu et al., 1999). So với
phytase từ các loài khác trong chi Aspergillus thì phytase từ A. fumigatus có nhiều đặc
tính nổi trội hơn như tính đặc hiệu với cơ chất rộng, vùng pH tối ưu 2,5 và 5,5, có khả
năng hồi tính cao sau khi biến tính ở nhiệt độ cao (Pasamontes et al., 1997; Wyss et
al., 1998). Với những ưu điểm này, phytase từ A. fumigatus được các nhà khoa học
chú ý và nghiên cứu trong những năm gần đây. Tuy nhiên, ở Việt Nam có ít tài liệu
nghiên cứu về phytase từ loài nấm mốc này. Do đó đề tài “Nghiên cứu môi trường
thích hợp nuôi cấy nấm A. fumigatus sinh tổng hợp phytase cao” được thực hiện nhằm
tiếp tục hoàn thiện nghiên cứu trước đây của phòng thí nghiệm Công nghệ Enzyme,
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học, với mong muốn sản xuất phytase từ loài nấm mốc
A. fumigatus. Trong nghiên cứu này, sự phát triển của dòng nấm A. fumigatus T1 sinh
tổng hợp phytase sẽ được khảo sát dưới các điều kiện như tuổi bào tử chủng vào, hàm
lượng phosphorus (KH2PO4), nguồn và hàm lượng nitrogen, nguồn và hàm lượng
carbon của môi trường nuôi cấy để tăng năng suất sinh tổng hợp phytase.
1.2. Mục tiêu đề tài
Đề tài được thực hiện nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh
tổng hợp phytase của nấm A. fumigatus và thiết lập được môi trường nuôi cấy thích
hợp nhất để thu nhận hàm lượng phytase cao.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Tinh sạch và khảo sát một số đặc điểm của Enzyme Phytase từ nấm Aspergillus niger
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Phosphorus là một trong những nguyên tố thiết yếu cho sinh vật, là hợp phần cấu
trúc của nucleic acid (DNA, RNA), màng phospholipid, các hợp chất cao năng (như
ATP, NADPH) và các mô liên kết như xương,... (Jahnke, 2000). Do đó phosphorus
vô cơ cũng như các loại thực vật giàu phosphorus được bổ sung vào thức ăn gia súc để
đảm bảo quá trình sinh trưởng và phát triển tốt cho động vật. Điều đáng chú ý là trong
thực vật, phần lớn lượng phosphorus dự trữ tồn tại ở dạng phytic acid và muối phytate
khó hấp thu. Thêm vào đó, phytic acid cũng là chất kháng dưỡng, chúng liên kết chặt
chẽ với các khoáng chất thiết yếu như Ca
2+
, Zn2+
, Mg2+
, Mn2+
, Fe
2+/3+
dẫn đến việc làm
giảm khả năng hấp thụ các khoáng chất cần thiết này trong cơ thể động vật (Singh,
2008). Do vậy, phần lớn lượng phosphorus hữu cơ trong thực vật cũng như các khoáng
dưỡng không được sử dụng hiệu quả. Muốn chuyển hóa được các hợp chất
phosphorus này phải nhờ hệ enzyme phytase có ở một số động thực vật và vi sinh vật.
Phytase là enzyme có khả năng phá vỡ các liên kết của phức hệ phytate không
tiêu hoá được và giải phóng phosphorus, calcium và các chất dinh dưỡng khác
(Debnath et al., 2005; Cao et al., 2007). Phytase giải phóng phosphorus bằng cách
phân cắt liên kết của các gốc phosphate với inositol. Khi các liên kết này bị phá vỡ,
các gốc phosphate cùng một số dưỡng chất khác như khoáng kim loại, amino acid,
đạm và tinh bột ở dạng muối phytate khó hòa tan sẽ được giải phóng và trở nên dễ hấp
thu. Đối với các loài động vật có cấu tạo dạ dày đơn giản như lợn, gia cầm, thỏ, ngựa,
cá,… khả năng hấp thu phosphorus từ phytate rất thấp vì chúng thiếu phytase trong hệ
tiêu hóa. Kết quả là một lượng lớn phytate trong thức ăn có nguồn gốc thực vật được
thải ra trong phân, có thể làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, đặc biệt là tầng nước
mặt. Đồng thời lượng phosphorus này sẽ là nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn gây bệnh
sống trong đất phát triển và phát tán trong nước gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa
(Mullaney et al., 2000). Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách bổ sung phytase
vào thức ăn gia súc để thủy phân các hợp chất phytate, tăng khả năng hấp thu
phosphorus và một số chất dinh dưỡng. Theo Nguyễn Thu Quyên et al. (2011) việc bổ
sung phytase vào khẩu phần ăn cho gà Broiler có ảnh hưởng tích cực đến khả năng
khoáng hóa xương cũng như cải thiện khả năng tiêu hóa calcium, phosphorus của gà
Broiler. Ngoài ra, các dưỡng chất khác khi tạo phức với phytate cũng trở nên dễ tiêu
hoá hơn, từ đó làm tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn và giảm ô nhiễm môi trường.
Việt Nam là một nước chăn nuôi nông nghiệp nên nhu cầu về thức ăn gia súc
rất cao. Do vậy, việc nghiên cứu sản xuất phytase để bổ sung vào thức ăn gia súc là
hết sức cần thiết. Phytase được tìm thấy ở thực vật, động vật và vi sinh vật. Tuy nhiên,
vi sinh vật được xem là nguồn sản xuất phytase chính cho việc nghiên cứu và ứng
dụng của enzyme này. Nhiều nghiên cứu cho thấy phytase có ở vi khuẩn, nấm men và
nấm mốc. Trong đó, nấm mốc được xem là nguồn sản xuất phytase dồi dào và phong
phú với nhiều loài trong chi Aspergillus như A. ficuum, A. carbonarius, A. oryzae, A.
niger và A. fumigatus (Shimizu, 1993; Volfova et al., 1994; Liu et al., 1999). So với
phytase từ các loài khác trong chi Aspergillus thì phytase từ A. fumigatus có nhiều đặc
tính nổi trội hơn như tính đặc hiệu với cơ chất rộng, vùng pH tối ưu 2,5 và 5,5, có khả
năng hồi tính cao sau khi biến tính ở nhiệt độ cao (Pasamontes et al., 1997; Wyss et
al., 1998). Với những ưu điểm này, phytase từ A. fumigatus được các nhà khoa học
chú ý và nghiên cứu trong những năm gần đây. Tuy nhiên, ở Việt Nam có ít tài liệu
nghiên cứu về phytase từ loài nấm mốc này. Do đó đề tài “Nghiên cứu môi trường
thích hợp nuôi cấy nấm A. fumigatus sinh tổng hợp phytase cao” được thực hiện nhằm
tiếp tục hoàn thiện nghiên cứu trước đây của phòng thí nghiệm Công nghệ Enzyme,
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học, với mong muốn sản xuất phytase từ loài nấm mốc
A. fumigatus. Trong nghiên cứu này, sự phát triển của dòng nấm A. fumigatus T1 sinh
tổng hợp phytase sẽ được khảo sát dưới các điều kiện như tuổi bào tử chủng vào, hàm
lượng phosphorus (KH2PO4), nguồn và hàm lượng nitrogen, nguồn và hàm lượng
carbon của môi trường nuôi cấy để tăng năng suất sinh tổng hợp phytase.
1.2. Mục tiêu đề tài
Đề tài được thực hiện nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh
tổng hợp phytase của nấm A. fumigatus và thiết lập được môi trường nuôi cấy thích
hợp nhất để thu nhận hàm lượng phytase cao.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Tinh sạch và khảo sát một số đặc điểm của Enzyme Phytase từ nấm Aspergillus niger