Vai trò của vi sinh vật trong sản xuất enzyme proteaza

Phần 1: Đặt vấn đềPhần 2: Nôị dung I Ứng dụng của enzym protease II Sinh tổng hợp enzym protease III Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp  IV Phương pháp thu chế phẩm enzym protease từ vi sinh vậtPhần 3: Kết luận TÀI LIỆU: 1 Công nghệ vi sinh vật 2 Công nghệ sinh học 3 Hoá sinh công nghiệp 4 Bài giảng vi sinh vậtPhần 1: Đặt vấn đềPhần 2: Nôị dung I Ứng dụng của enzym protease II Sinh tổng hợp enzym protease III Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp  IV Phương pháp thu chế phẩm enzym protease từ vi sinh vậtPhần 3: Kết luận TÀI LIỆU: 1 Công nghệ vi sinh vật 2 Công nghệ sinh học 3 Hoá sinh công nghiệp 4 Bài giảng vi sinh vật

MỤC LỤC

• Phần 1: Đặt vấn đề

Phần 2: Nôị dung

I- Ứng dụng của enzym protease

II- Sinh tổng hợp enzym protease

III- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp IV- Phương pháp thu chế phẩm enzym protease từ vi sinh vật

Phần 3: Kết luận

TÀI LIỆU:

1- Công nghệ vi sinh vật

2- Công nghệ sinh học

3- Hoá sinh công nghiệp

4- Bài giảng vi sinh vật

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

• Enzyme là những chất xúc tác hữu cơ có

tính đặc hiệu cao,điều chỉnh vận tốc và sự

chuyển hoá hàng ngàn phản ứng hoá học xảy

ra trong sinh chất Enzyme rất có ích cho con người trong việc nghiên cứu và sử dụng

chúng để giải quyết những vấn dề quan trọng

cả khoa học, công nghiệp và kinh tế quốc dân.

• Các Enzym vẫn bảo tồn được tính chất và

khả năng xúc tác của mình khi tách triết ra ở dạng chế phẩm khô sự ra đời của ngành công nghiệp sản xuất chế phẩm Enzyme gắn liền

với những yêu cầu thúc bách của thực tiễn

sản xuất.

• Đến nay nền công nghiệp sản xuất Enzyme có

ngững bước tiến khổng lồ xuất hiện nhiều

máy sản xuất các loại chế phẩm Enzyme khác nhau

• Một trong những nhân tố quan trọng nhất có

tác động thúc đẩy sự phát triển của ngành

công nghiệp chế phẩm Enzyme là sự hiểu biết

và nghiên cứu về các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình sinh tổng hợp enzym đặc biệt là ảnh hưởng của vi sinh vật.

I- ỨNG DỤNG CỦA PROTERASE

TỪ VI SINH VẬT.

PHẦN 2 NỘI DUNG

1- Đặc điểm của nguồn proterase

từ vi sinh vật.

• Là nhóm Enzyme thuỷ phân liên kết peptide,

peptone.

• Có tính đặc hiệu tương đối rộng.

• Sự phân huỷ các peptide có phân tử nhỏ này

(peptone, polypeptide) thành các acid amin tự do

dưới tác dụng của peptidease Các peptidease có

tính đặc hiệu hẹp hơn, chúng chỉ tác dụng lên các

lien kết peptide ở những vị trí nhất định.

• Proterase nấm mốc có khoảng hoạt động hẹp hơn so

với proterase động vật và vi khẩn.

Proterase vi khuẩn hoạt động ở vùng pH từ 7-8.

Có 3 loại: acid hoạt động ở vùng pH=2.5-3.

trung tính hoạt động ở pH=6=7.5 kiềm tính hoạt động ở pH=8-11

2-Ứng dụng

• Các chế phẩm proterase có nhiều ứng dụng rộng

rãi trong các ngành khác nhau.Các ứng dụng cụ

thể

• Trong mỗi ngành công nghiệp Enzyme proterase có

những ứng dụng riêng trong quá trình bảo quản và chế biến.

Proterase nói chung để nâng cao giá trị dinh

dưỡng của thịt cá, thuỷ phân protein của sữa để

chế biến những món ăn kiêng đặc biệt và được sử dụng trong ngành thuộc da, bột giặt, phim ảnh, tơ sợi, len dạ, cũng như trong y học, protein trong

sinh vật có thể sử dụng cùng với amylase trong

sản xuất thức ăn gia súc.

Lĩnh vực

Enzim được sử dụng

thực vật

nấm mốc

C ủa vi khuẩn

CN thịt

CN chế biến cá

CN bánh mì và bánh kẹo

Sản xuất bia

Sản xuất sữa khô và bột

trứng

CN hương phẩm và mĩ

phẩm

CN dệt

+ +

Động vật +

+ + + + + + + + +

+ + + + +

+ +

â

II- Sinh tổng hợp Enzyme

proterase

những protein Vì vậy hiểu rõ quá trình sinh tổng hợp potein trong tế bào đồng thời kkhám phá ra cơ chế tổng hợp Enzyme.

+ Giai đoạn 1: hoạt hoá acid amin.

+ Giai đoạn 2: Vận tải acid amin đã được hoạt hoá đến riboxom.

+ Giai đoạn 3: Xếp đặt và phối tác các amin đã được hoạt hoá theo 1 trật tự đã cho trên khuân mARN hoàn thành liên két peptide.

+ Giai đoạn 4: Giải phóng mạch polypeptide thiết lập cấu trúc không gian.

III-Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp

Enzyme protease.a

1-Tuyển lựa và chọn giống các chủng vi sinh vật

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo thành Enzyme protease và hiệu suất thu hồi Enzyme protease… song đặc điểm và các tính chất sinh

lý sinh hoá của vi sinh vật có ý nghĩa quyết

định.

a- vai trò của vi sinh vật

vi sinh vật là nguồn nguyên liệu vô tận để sản xuất enzym protease

-hệ vi sinh vật sản xuất enzim protease vô

cùng phong phú.

- hệ vi sinh vật có thể đồng hoá bất kỳ một chất nào trong thiên nhiên.

Enzim protease của vi sinh vật có hoạt tính rất mạnh, vượt xa các vi sinh vật khác

Ưu việt lớn của sự thu enzim protease từ vi sinh vật là có khả năng đột biến, lựa chọn giống tạo ra chủng sinh enzym protease có hoạt lực

cao

Khi tổng hợp Enzyme protease phải chọn vi sinh vật có hoạt lực cao nhất, đặc điểm về sinh lý

và sinh thái của vi sinh vật

Trong những năm gần đây người ta thu được biến chủng Aspergillus có hoạt độ protease cao hơn 2-3 lần chủng ban đầu…

• Các công trình tiến hành dể tuyển lựa và

chọn giống vi sinh vật có hoạt lực cao là cơ

sở để tạo nên nền công nghiệp sản xuất

Enzyme protease.

• Ngoài việc chọn giống vi sinh vật có khả

năng tổng hợp các hệ Enzyme protease hoạt động cao cần phải đồng thời tiến hành nuôi cấy chúng trong các điều kiện tối ưu nhằm đảm bảo khả năng sinh tổng hợp của chúng

và duy trì hoạt độ cao của Enzyme protease.

2-Ảnh hưởng của các cấu tử với môi trường dinh

dưỡng

• Phải có độ hoàn thiện đảm bảo sự sinh trưởng bình thường của vi sinh vật và Emzyme protease Nguồn cung cấp các hợp chất: C, N, H, O và các chất khoáng:Mg, Ca,P,S,K,….

• Đối với đa số các sinh vật glucid là nguồn cacbon tốt nhất.

• Ngoài ra còn có chất béo, acid, rượu cũng có thể là nguồn cacbon cho môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo Enzyme

protease.

• Nguồn N đối với vi sinh vật cho Enzyme protease có thể là các hợp chất hữu cơ phức tạp dịch thuỷ phân của chúng

và muối vô cơ.

• Sự có mặt của các nguyên tố vô cơ đa lượng và vi lượng ảnh hưởng đến sinh tổng hợp Enzyme

VD: Fe, S…

b-Cấu tử của môi trường.

• Các cấu tử của môi trường là nhừng

nhân tố cơ bản ảnh hưởng đến sinh tổng

hợp Enzyme protease.

• Do đó có thể điều chỉnh sinh tổng hợp

Enzyme protease cần thiết bằng cách chọn môi trường dinh dưỡng có thành phần định tính và định lượng phù hợp nhất.

IV- Phương pháp thu chế phẩm Enzyme

protease

Để thu được nguồn Enzyme protein dồi dào từ vi sinh vật, người ta phải tiến hành nuôi cấy chúng Có 2 phương pháp:

1 Phương pháp nuôi cấy bề mặt.

Cho vi sinh vật phát triển và bao phủ trên

bề mặt các hạt chất rắn, đã được làm ẩm, dùng làm môi trường(cám gạo,mì…)

Ở 1 số Aspergillus sự tạo thành lượng Enzyme protein tối đa sẽ trùng với sự bắt đầu tạo ra đỉnh bào tử, do đó cho ngừng quá trình phát triển vào lúc này là thích hợp

• Với nấm mốc chia làm 3 giai đoạn:10-14h đầu

trương đỉnh bào tử và bắt đầu mọc nấm;

14-18h hệ nấm bắt đầu phát triển nhanh; kéo dài 10-20h trao đổi chất giảm tuỳ điều kiện mà

ngừng tạo Enzyme protease.

• Việc tăng nhiệt độ lên do hô hấp giữa thời kỳ

phát triển mạnh mẽ của nấm sẽ có ảnh hưởng khác nhau đén sự tạo ra các Enzyme protease.

• Tạo Enzyme protease thì không cho phép nhiệt

độ tăng quá 30oC vì hoạt độ của proterin bị

giảm đi 2 lần và giảm hơn nữa nếu không duy trì được ở nhiệt độ tối ưu.

2- Phương pháp nuôi cấy bề sâu.

Vi sinh vật phát triển trong môi trường lỏng; chứa tinh bột, các dạng bột và vật liệu khác làm

nguồn cacbon

VD:Nuôi cấy Aspergillusozae trong môi trường

tổng hợp có tinh bột và Nitrat

Khi nuôi cấy các vi sinh vật hiếu khí việc tạo chế độ hiếu khí tối ưu có snhr hưởng đến mức độ

và vận tốc hình thành nên Enzyme protease như ở Aspergillus khi hàm lượng oxy hoà tan thì lượng

protease tạo ra tăng lên

Khái quát sơ đồ qui trình sản xuất Enzyme protease:

Nguyên liệu

↓ Chuẩn bị môi trường

↓ Nuôi cấy ← Giống vi sinh vật

↓ Tách Enzyme

↓ Tinh chế

↓ Enzyme tinh khiết

Khi môi trường nuôi cây vi sinh vật thuận lợi cho

vi sinh vật sinh trưởng và phát triển thì càng tạo ra

emzym protease có hoạt lực càng cao.

PHẦN 3: KẾT LUẬN

• Việc ứng dụng Enzyme nói chung và Enzyme

protease nói riêng trong sản xuất có ý nghĩa lớn trong các ngành công nghệ thực phẩm, y học… Do đó vi sinh vật sinh protease là yếu

tố quyết định ảnh hưởng đến việc sản xuất Enzyme protease.

• Để thu được Ezyme protease có hoạt lực cao

và độ tinh khiết cao trong quá trình sản xuất cần chú trọng các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy vi sinh vật và thu Enzyme.

ĐỀ NGHỊ

• Chú trọng đến nguồn cung cấp nguuyên

liệu, cải thiện nguồn nguyên liệu bằng

phương pháp gây đột biến gen để thu được Enzym có hoạt lực cao và lượng sinh khối lớn.

• Tiếp tục nghiên cứu cải thiện phương

pháp thu Enzyme đạt độ tinh khiết cao.