Đề tài Công nghệ len men sản xuất Dextran

nó cho thấy rõ rằng ñặc ñiểm chính của polyglucoside sản xuất bởi A.capsulatum tương ñồng với dextran Leuconostoc, khác với các polysaccharide khác như glycogen hàu, amylopectin của bắp, “bacteriological” dextrin. ðặc ñiểm của dextran sản xuất bởi A.capsulatum là sự chống lại hầu hết α-amylase và β-amylase, không có hoặc chuyển màu rất ít iod, tốc ñộ phản ứng thủy phân bằng acid khá chậm, có hoạt tính huyết thanh và có phản ứng vói periodate. Sự tạo ra một lượng ñường khử không ñáng kể khi cho xử lý với amylase và lượng ít ỏi sản phẩm của A.capsulatum cho phản ứng màu với iod ñược xem như là thuộc tính của chúng. Có thể do trong sản phẩm còn lẫn một lượng vết các vật liệu thuộc nhóm tinh bột có trong canh trường dextrin ban ñầu. Những dữ liệu thu ñược bởi quá trình oxy hóa periodate cung cấp một bằng chứng thuyết phục về sản phẩm của Acetobacter, giống như dextran của Leuconostoc với liên kết α-1,6 glucoside chiếm chủ yếu. Polyglucoside của Acetobacter làm giảm 1.89 mol periodate và làm giải phóng 0.82 mol acid formic/mol glucose anhydride sau thời gian oxy hóa 48 giờ. Kết quả này cũng tương tự như ở dextran B của Leuconostoc. Một polysaccharide chứa toàn bộ liên kết α-1,6 glucoside theo lý thuyết sẽ tiêu thụ 2 mol periodate và giải phóng 1 mol acid formic/mol glucose; trong khi ñó polymer cao phân tử của glucose khác với liên kết α-1,6 glucoside ñược cho rằng hoặc không tạo ra một lượng acid forrmic ñáng kể hoặc không làm giảm hơn 1 mol periodate/ mol glucose bởi vì những ñơn vị glucose cơ bản của chúng sẽ không thay thế những nhóm glucosyl trên nhũng nguyên tử carbon cận kề nhau như các ñơn vị glucose cấu thành nên dextran. Từ lượng acid formic ñược thải ra, người ta ñã tính toán tỷ số giữa liên kết α-1,6 glucoside so với các liên kết kết khác cho sáu mẫu dextran của Leuconostoc. Tỷ lệ này vào khoảng 24:1 – 3:1. Trong trường hợp polysaccharide của Acetobacter và dextran B của Leuconostoc, tỷ lệ này lại xấp xỉ là 5:1. Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 86 Bảng 21: Tính chất của Acetobacter polyglucoside trong sự so sánh với Leuconostoc dextran B, Glycogen hàu, Amylopectin từ bắp, “Bacteriological” dextrin Sự chuyển hóa thành maltose Sự oxy hóa periodate Polysaccharide α- amylase nước bọt (%) β- amylase từ lúa mì (%) Phản ứng màu với iod, dung dịch 1:500 Tốc ñộ thủy phân bằng acid, K1.10 3 (min- 1) Hoạt tính huyết thanh * Lượng periodate tiêu thụ (mol) Lượng acid formic giải phóng (mol) Acetobacter polyglucoside Leuconostoc dextran B Glycogen hàu Amylopectin từ bắp “Bacteriological” dextrin 1.0 0.0 71 93 86 0.2 0.0 33 61 64 Không (!) Không (!) Nâu ñỏ Tím ñậm Nâu sẫm 11 10 41 54 52 +++ +++ 0 0 0 1.89 1.83 1.02 1.06 1.22 0.82 0.84 0.08 0.04 0.22 (!): Màu xanh lá cây nhạt có thể ñược tạo thành khi nồng ñộ polysaccharide cao hơn lúc xử lý với Iod. (+++): Sự kết tủa ở tỷ lệ pha loãng trên 1:1 triệu polysaccharide với huyết thanh miễn dịch cầu khuẩn tuýp 2 và 20, ở tỷ lệ từ 1:10,000 ñến 1:50,000 với huyết thanh miễn dịch cầu khuẩn tuýp 12. Không có sự kết tủa ở tỷ lệ trên 1:10,000 với huyết thanh miễn dịch cầu khuẩn tuýp 2, 20, 12. Sự chuyển hóa của dextrin thành dextran bởi enzyme của tế bào A.capsulatum tự do: Trong môi trường có dextrin, A.capsulatum có khả năng sản xuất dextran rất mạnh. ðối với những nguồn carbohydrate khác thì sự tạo thành dextran hoàn toàn không xảy ra. Lượng dextran tạo thành và lượng mất ñi xấp xỉ bằng nhau ñã Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 87 phản ánh rằng hoạt ñộng của hệ enzyme của A.capsulatum ñã chuyển ñổi các gốc α-1,4 D-glucopyranose của dextrin thành các gốc α-1,6 của dextran. Dung dịch của hệ thống enzyme này ñược chuẩn bị cho thí nghiệm bằng cách nuôi cấy vi khuẩn A.capsulatum ở 25oC trong 3 – 4 ngày trong môi trường có chứa 0.5% chất chiết men Difco, 0.2% glucose. 4 lít canh trường (thường ở pH 4.5) ñược xử lý với amonium sulphate (1.5 kg). Sau ñó canh trường sẽ ñược ly tâm trong vòng 1h với tốc ñộ 1500 rpm và phần lắng xuống sẽ ñược hút cho vào 75 ml nước cất. Sau khi tách hầu hết các tế bào vi khuẩn bằng phương pháp ly tâm sơ bộ, dung dịch enzyme sẽ ñược làm tinh sạch bằng cách sử dụng máy ly tâm ñầu nghiêng cỡ lớn (large angle head centrifuge) và ñược giữ ở -70oC. Những hỗn hợp dung dịch dextrin “bacteriogical” cho thấy sự giảm xuống không ngừng của mức ñộ nhuộm màu cho bởi iod và lượng ñường khử ñược giải phóng ra bởi amylase nước bọt và cũng chứng minh ñược tính hữu dụng của dextrin trong sự sản xuất dextran. Trong cùng một khoảng thời gian, chúng ñạt ñược sự tăng lên về mức ñộ một ñặc tính mới. ðiều này cung cấp một bằng chứng có cơ sở về việc tổng hợp dextran từ dextrin, cụ thể là ở khả năng cho kết tủa huyết thanh với huyết thanh miễn dịch cầu khuẩn tuýp 2 và 20. Những sự thay ñổi này thể hiện một cách nổi bật ở chỗ dextrin enzyme ñược giữ ở pH 4-5. ðặc trưng của cơ chất: ðể hiểu ñược cơ chế hoạt ñộng, enzyme sẽ ñược kiểm tra khả năng tổng hợp dextran từ các nguồn carbohydrate khác nhau. Một lượng bằng nhau về thể tích của dung dịch emzyme và cơ chất (dung dịch 2% hay 0.1% trong dung dịch ñệm acetate 0.5N, pH 4.6) ñược giữ ở 25oC, 25 h. Hỗn hợp sau khi ủ này tiếp tục ñược trung hòa, sau ñó ñược kiểm tra sự kết tủa huyết thanh với huyết thanh miễn dich cầu khuẩn tuýp 2 ñể phát hiện dextran Leuconostoc hoặc Acetobacter ở nồng ñộ thấp cỡ 1/4 ppm. Những bài kiểm tra sẽ ñược tiến hành song song với sự ñiều khiển huyết thanh ñể ñề phòng những phản ứng “false positive”. Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 88 Bảng 22: Khả năng của enzyme của A.capsulatum hòa tan ñể chuyển hóa các nguôn hydrocarbon khác nhau thành dextran. Dextran tạo thành sau khi ủ với enzyme (*) Cơ chất carbohydrate 1% cơ chất 0.5% cơ chất Amylose khoai tây tái kết tủa 0 0 Amylose bắp tái kết tủa(+”) 0 0 Amylopectin bắp 0 0 Glycogen gan thỏ 0 0 Polysaccharide “ñược trung hòa”(+) Glycogen hàu 0 0 Amylose khoai tây 4000(+) 400 Amylopectin khoai tây 4000 200 Sản phẩm thủy phân bởi HCl(!) Glycogen hàu 4000 200 Amylose khoai tây 4000(+) 400(+) Amylopectin khoai tây 4000(+) 400 Sản phẩm thủy phân bằng α- amylase nước bọt (#) Glycogen hàu 4000 400 Amylose khoai tây 0 0 Amylopectin khoai tây 0 0 Sản phẩm thủy phân bởi β- amylase lúa mì (#) Glycogen hàu 0 0 Dextrin công nghiệp Dextrin bắp “bacteriogical” 4000 100(+) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 89 Tinh bột khoai tây hòa tan 1000 0 Cycloheptaamylose tinh thể 0 0 Amyloheptaose 4000(+) 1000(+) Dextrin không phân nhánh(£) Sodium anyloaheptaoate 4000(+) 1000(+) Commercial c.p Reagent 1 (công nghiệp) 20 0 Commercial c.p Reagent 2 (công nghiệp) 100(+) 0 Phòng thí nghiệm 1 0 0 Maltose Phòng thí nghiệm 2 0 0 Glucose 0 0 Sucrose (**) 0 0 Trehalose 0 0 Glucose-1-phosphate 0 0 Glucose-6- phosphate(++) 0 0 α-methyl glucoside 0 0 Raffinose 0 0 Các loại ñường khác Melezitose 0 0 (*): ñộ pha loãng cao nhất của hỗn hợp enzyme-cơ chất cho sự kết tủa với huyết thanh miễn dịch dextran. (+): amylose phân hủy trong NaOH 0.5N ở 25OC và pH 4.6 (+”): phản ứng chuyển theo chiều nghịch mãnh liệt trong suốt quá trình ủ với enzyme (**): ñường từ củ cải. Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 90 (++): muối natri ñược ñiều chỉnh về pH 4.6 bằng acid acetic. (!): dung dịch HCl 1N ñược gia nhiệt ở 80OC, trong 15 phút, làm nguội và ñiều chỉnh về pH 4.6. (#): dung dịch polysaccharide ñược thủy phân bằng nước bọt pha loãng ở pH 5.5 hay bằng β-amylase lúa mì ở pH 4.6 gia nhiệt ở 25OC, trong 15 phút,gia nhiệt lên 100OC trong 10 phút rồi chỉnh về pH 4.6. Sự thủy phân amylose, amylopectin, glycogen (tính theo “ maltose”) lần lượt là 70, 59, 35 % trong trường hợp sử dụng amylase nước bọt và 75, 47, 21% trong trường hợp sử dụng amylase lúa mì. (£): quá trình oxy hóa amyloheptaose sẽ tạo thành Natri amyloheptaoate với lực khử là 1/15 và lượng Na là 2.09%. Những dữ liệu từ Bảng 22 cho thấy enzyme của Acetobacter chỉ xúc tác cho phản ứng tạo thành dextran khi có mặt dextrin trong môi trường. Sự tổng hợp dextran sẽ không xảy ra khi sử dụng các nguồn cơ chất khác, ví dụ: khi enzyme ñược ủ với amylose chưa thủy phân hoặc amylopectin của bắp hoặc tinh bột khoai tây hoặc hào hay glycogen từ gan thỏ. Sản phẩm thủy phân từ amylose, amylose pectin, glycogen ñược tạo thành bằng sử dụng xúc tác là HCl hay α- amylase nước bọt có thể chuyển hóa thành dextran.Tuy nhiên, ñiều này không ñúng khi dùng enzyme β-amylase bột mì ñể thủy phân cơ chất tương tự trên.Tương tự như vậy, Schardinger’s β-dextrin (cycloheptaamylose) không có khả năng chuyển hóa thành dextran bởi enzyme của Acetobacter trong khi ñó amyloheptaose (mạch thẳng), một dẫn xuất tạo thành từ nó bằng sử dụng acid ñể mở vòng cũng như là acid dextrinic lại có khả năng này. Nếu nguyên liệu là maltose, sucrose hay glucose-1-phosphate thì enzyme này cũng không thể thực hiên quá trình chuyển hóa thành dextran ñược. Riêng trường hợp của maltose, có thể có một ít dextrin (vết) lẫn vào maltose khi thực hiện quá trình thủy phân tạo maltose nên tồn tại một lượng dextran rất nhỏ ñược tạo thành. Tuy nhiên, nếu sử dụng maltose trong phòng thí nghiệm (tinh khiết) thì kết quả sẽ ngược lại. Một trong những ñiểm quan trọng nhất dược thể hiện trên Bảng 22 là sự tổng hợp dextran có thể ñược diễn ra từ các ñoạn mạch thẳng chỉ chứa toàn bộ các gốc α-1,4-D glucopyranose, từ amyloheptaose và từ các sản phẩm thủy phân từ amylose tinh thể của khoai tây và bắp bằng acid hay amylase nước bọt. Những dữ liệu ñó cũng ñã khẳng ñịnh ý kiến rằng những hoạt ñộng thiết yếu của enzyme của Acetobacter là chuyển các polimer liên kết α-1,4 thành polymer liên kết α-1,6. Hơn nữa,vì sodium amyloheptaoate thể hiện sự hoạt ñộng như là một cơ chất so sánh với amyloheptaose, trong khi cycloheptaamylose thì trơ, enzyme của Acetobacter có mặt và ñòi hỏi phải có chuỗi liên kết α-1,4 với ñầu không khử tự do. Hình 36 cho thấy phải có một bước truyền thông tin ñược xúc tác Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 91 bằng enzyme xảy ra ở gốc glucose tại ñầu không khử của mạch dextrin thẳng ñể tạo thành mạch dextran dài hơn. Hình 36: Sự chuyển gốc glucosyl từ phân tử dextrin sang dextran nhờ enzyme của Acetobacter Sự chuyển gốc glucosyl từ dextrin sang dextran không xảy ra tại các ñiểm nhánh hay các ñầu khử của phân tử dextrin. Tuy nhiên, những nghiên cứu kĩ hơn cho thấy những ñơn vị glucose ở những vị trí ñạc biệt như vậy vẫn có ảnh hưởng tới quá trình phản ứng. ðối với các cơ chất như tinh bột chưa thủy phân, glycogen, enzyme không có khả năng xúc tác ñể chuyển thành dextran nhưng những sản phẩm thủy phân từ tinh bột lại có khả năng ñó. Theo những lý thuyết hiện tại về cấu trúc của tinh bột, cần bổ sung chuỗi α-1,4-D glucose với ñầu không khử vào tất cả các hỗn hợp kiểm tra: glycogen, amylose, amylopectin. Thật vậy, cần phải bổ sung chúng vào với nồng ñộ cao ñáng kể trong hỗn hợp không có hoạt tính chứa 1% glycogen hay amylopectin. Khi cho vào hỗn hợp chứa 0.05% amyloheptaose thì sử dụng nồng ñộ thấp hơn. Hỗn hợp này ñược pha loãng 1000 lần và sẽ cho kết quả kiểm tra khả năng hình thành dextran dương tính. Rõ ràng sự sắp xếp các Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 92 ñầu glucose như là một phần của phân tử lớn làm cho chúng không phù hợp cho việc chuyển thành dextran bởi enzyme Acetobacter. Một sự hạn chế tương tự cũng xảy ra ở trường hợp sử dụng β-amylase ñể phân cắt glycogen, amylopectin, và amylose ñể tạo thành cơ chất. Sản phẩm thủy phân amylose và amylopectine chứa hàm lượng dồi dào những chuỗi các ñơn vị glucose cuối cùng. Có thể phỏng ñoán rằng tất cả nằm ở dạng những mạch nhánh ngắn, bên ngoài của dextrin cao phân tử. ðây là dạng trung gian giữa polysaccharide tự nhiên và dextrin giới hạn (limited dextrin). Sản phẩm thủy phân từ amylose khoai tây cho thấy 75% chuyển thành maltose và có thể chứa những phân tử dextrin có chiều dài nhỏ hơn vài trăm ñơn vị glucose. Hoạt ñộng xúc tác của enzyme lên amyloheptaose: Cơ chất có hoạt tính tốt nhất cho hoạt ñộng xúc tác của enzyme của Acetobacter là dextrin mạch thẳng gồm 7 gốc, có tên gọi là amyloheptaose. Tác ñộng của enzyme lên cơ chất này ñược khảo sát trên khía cạnh ñịnh lượng ñể xác ñịnh mối quan hệ giữa sự phân hủy dextrin và sự tổng hợp dextran và ñể có ñược thông tin rộng hơn về tính hữu dụng của dextrin. Một hỗn hợp chứa enzyme của Acetobacter, amyloheptaose (MW = 1152) ở nồng ñộ 1mM và hệ acetate 0.05 M, pH 4.6 ñược giữ ở 10oC và ñược phân tích ở những khoảng thời gian khác nhau cho cả hàm lượng dextrin và dextran. ðể phân tích, 1ml mẫu của hỗn hợp trên ñược gia nhiệt ở 70oC trong 10 phút ñể phá hủy hoạt tính enzyme, sau ñó xử lý với 2ml ethanol 95% và ñược giữ qua ñêm ở 10oC. Hỗn hợp tiếp tục ñược ly tâm và tách những chất nổi lên trên bề mặt từ quá trình lắng bằng cách gạn lọc cẩn thận và tháo nước còn lại cho vào 1 ống sạch dùng ñể kiểm tra. Sau ñó ñem các phân ñoạn này lại gần và bên trên bể chứa nước sôi nhẹ, tiếp ñến cho 2ml HCl 1N và thủy phân. Ống chứa chất nổi lên trên bề măt là dextrin sẽ ñược gắn vào một bình ngưng và nhúng chìm trong nước sôi trong 2.5h. Ống chứa phân ñoạn lắng xuống là dextran ñược ñóng kín và ñược giữ trong nước sôi trong 6h. Các sản phẩm thủy phân ñược trung hòa và sau ñó ñem ñi phân tích glucose. Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 93 Hình 37: Sự tác ñộng của enzyme Acetobacter lên amyloheptaose 0.1mM Rõ ràng Hình 37 cho thấy tại mỗi giai ñoạn phân tích, lượng dextran tạo thành trong hỗn hợp sẽ tương ñương lượng dextrin ñã dược sử dụng. Hơn nữa trong suốt quá trình phản ứng với một mức ñộ nào ñó, ñã có ñến hơn một nửa lượng amyloheptaose ñược chuyển thành dextran có phân tử lượng lớn. Có nghĩa là: một nồng ñộ ban ñầu của glucose 7.06 mM, tính theo heptasaccharide ban ñầu ở nồng ñộ 1mM thì nồng ñộ cuối của glucose này là 3.67mM, tính từ dextran và 3.39 mM từ lượng amylosaccharide dư. Kết quả này ñược xem là bằng chứng cho thấy rõ rằng dextran có thể tạo thành từ dextrin bởi enzyme của Acetobacter khi sử dụng dextrin có phân tử lượng như tetrasaccharide. Liệu có hay không tetrasaccharide và trisaccharide ñại diện tiêu biểu cho chất ñồng ñẳng có phân tử lượng thấp nhất có khả năng tham gia phản ứng. ðiều này không thể kết luận trong thí nghiệm vì sự cân bằng ñúng nghĩa khó có thể ñạt ñược. Riêng ñối với maltose và glucose thì ñây là những hợp chất không có khả năng tổng hợp dextran bởi enzyme của Acetobacter. Vì hệ thống enzyme của A.capsulatum ñang ñược nghiên cứu có khả năng chuyển mạch glucose với liên kết 1,4 thành một chuỗi mới với liên kết 1,6 nên tên gọi của enzyme này là dextran-dextrinase là hợp lý. Cách thức tác ñộng của enzyme lên cơ chất mặc dù chưa ñược hiểu một cách thấu ñáo, về mặt cơ bản nó Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 94 giống với cách thức tổng hợp nên các polysaccharide khác của các enzyme. Có nghĩa là dextran-dextrinase ñược dùng ñể xúc tác, như là bước phản ứng cơ bản: sự chuyển các gốc α-D glucopyranosyl ở vị trí thích hợp ñến ñể liên kết với phân tử dextran tại vị trí thích hợp ñể làm mạch dextran càng dài hơn ñược chỉ rõ tại Hình 38. Sự lặp lại tiếp tục các bước cơ bản này sẽ dẫn ñến ñồng thời xảy ra 2 quá trình là sự phân hủy dần cấu trúc của dextrin và sự lớn lên dần về phân tử lượng của dextran. ðể quá trình lặp lại này có thể xảy ra, tác nhân xúc tác cần phải có ái lực ñối với dãy dextrin là một chất cho glucosyl và cũng phải có ái lực với dextran, một chất nhận các nhóm glucosyl. Và enzyme của Acetobacter có ñược ái lực này. Chuỗi cơ chất dextrin thích hợp kéo dài từ những mạch ngắn với 3, 4 ñơn vị amylosaccharide có khả năng cho một vài màu với iod (và rõ ràng là có sự hạn chế ñối với những phân tử có khối lượng thấp vừa phải) ñến nhiều các chuỗi dài hơn có thể tổng hợp ñược dextran cao phân tử. Có một thắc mắc ñược nêu ra là : liệu enzyme này sẽ chỉ chuyển tất cả các gốc glucosyl thích hợp của duy nhất một chuỗi dextrin trước khi tiến hành ở các chuỗi khác (1) hay là có sự ñan xen, sự luân phiên trong việc chuyển các gốc glucosyl từ những chuỗi dextrin khác nhau (2). Trong trường hợp (1) hoặc trường hợp (2), những tác ñộng tổng thể của enzyme lên cơ chất thể hiện tạm thời trên Hình 38. Nghĩa là n mol của một chuỗi dextrin với z gốc glucose có thể dùng ñể chuyển ( hoặc n mol các chuỗi dextrin có kích cỡ khác nhau với lượng trung bình là x gốc glucosyl) sẽ chuyển hóa thành polymer dextran gồm nx gốc và n mol saccharide dư ( có thể là maltose hay maltotriose trong trường hợp dextrin là mạch thẳng). Hình 38: Những tác ñộng tổng thể cơ bản của enzyme dextrandextrinase của A.capsulatum Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 95 Kết luận: Những phân tích hóa học thu ñược ở những sản phẩm có tính dính (gummy) hình thành trong canh trường A.capsulatum phát triển trên dextrin ñã cho thấy nó là 1 polymer α-1,6-D glucopyranose có phân tử lượng lớn. Những sản phẩm này ñược chứng minh là có hoạt tính huyết thanh học và chúng là dextran. Sự tổng hợp dextran từ dextrin xảy ra nhờ sự xúc tác của enzyme dextran- dextrinase. Sản phẩm thủy phân một phần glycogen, amylose, amylose pectin bằng acid hay α-amylase nước bọt ñược chứng minh là cơ chất thích hơp trong tổng hợp dextran nhờ dextran-dextrinase nhưng nếu glycogen, amylose, amylopectin chưa thủy phân hay thủy phân một phần bởi enzyme β-amylase thì không có khả năng này. Tương tự, cycloheptaamylose là một chất trơ, không có khả năng tham gia phản ứng tổng hợp dextran mặc dầu các dẫn xuất từ nó là amyloheptaose và sodium amyloheptaoate lại là cơ chất hoạt ñộng và dĩ nhiên chúng có khả năng này. Maltose công nghiệp có thể cho một lượng dextran nhỏ khi tiến hành ủ nó với enzyme. ðiều này ñược phỏng ñoán là do có thể có một hàm lượng vết dextrin bị lẫn vào maltose công nghiêp. Tuy vậy, maltose tinh khiết thu ñược trong phòng thí nghiệm ñược thủy phân từ amylopectin bằng β- amylase lại cho kết quả ngược lại: không có khả năng tổng hợp dextran. Nghiên cứu ñịnh lượng về quá trình tác ñộng của enzyme lên cơ chất Amyloheptaose, một cơ chất có hoạt tính mạnh nhất ñã chỉ ra rằng tồn tại một sự tương ñương về lượng dextrin ñã sử dụng và dextran tạo thành, và cũng ñã tiết lộ rằng ezyme dextran-dextrinase sẽ xúc tác tổng hợp dextran khi kích cỡ của phân tử cơ chất ít nhất phải là amylotetraose. Cách thức tác ñộng chung của hệ thống enzyme này (bằng cách chuyển chuỗi các ñơn vị glucose liên kết 1,4 thành chuỗi các glucose liên kết 1,6) ñược thể hiện về mặt cơ bản là giống cơ chế của nhiều enzyme tổng hợp polysaccharide khác. Cơ chế hoạt ñộng có thể ñược mô tả : là sự tái diễn nhiều lần các bước phản ứng cơ bản, chuyển lần lượt các gốc glucosyl ñầu mạch ñến ngay vị trí ñầu mạch của phân tử dextran làm kích cỡ phân tử dextran lớn dần lên. 3. Ứng dụng của dextran trong quá trình lạnh ñông: Phát minh này liên quan ñến sự cải tiến quá trình sấy lạnh ñông các sản phẩm mẫn cảm với nhiệt ñặc biệt là những chế phẩm sinh học như sinh khối, enzyme, hormone… Quá trình sấy truyền thống một số nguyên liệu gặp phải nhiều khó khăn do chúng có thể bị phá hủy hay bị tổn thương. Trong những trường hợp ñó, người ta thường tiến hành quá trình sấy lạnh ñông, phương pháp sấy ít làm tổn thương Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 96 nguyên liệu nhất. Quá trình sấy bao gồm sự làm lạnh nguyên liệu sấy ở dạng dung dịch, huyền phù hay ñơn giản chỉ là nguyên liệu ẩm và tiếp theo là quá trình thăng hoa của các tinh thể ñá trong môi trường chân không. Một ví dụ về nguyên liệu có thể gặp khó khăn trong quá trình sấy là vaccine. Vấn ñề chính ở ñây liên quan ñến sự tiêm chủng là sự bảo quản vaccine (ví dụ: vaccine B.C.G) chứa một số lượng ñáng kể những vi sinh vật (bacillus of Calmette và Guerin) sống bên trong nó. Hiện nay, hầu hết quá trình tiêm chủng sử dụng vaccine chuyền phù chứa những vi sinh vật mất ñi khả năng sống rất nhanh. Những loại vaccine này phải ñược loại bỏ sau 2 tuần. Do ñó, việc xuất khẩu các loại sản phẩm này gặp rất nhiều khó khăn do quá trình phân phối chúng tới các bệnh viện và bác sĩ phải tiến hành thật nhanh. Một ñiều trở ngại quan trọng khác nữa của vaccine là thực tế rằng chúng ñược tiêm vào cơ thể trước khi hoạt tính, khả năng sống và sự tự do của vi sinh vật bị giảm ñi do những chất gây ô nhiễm khác. Những khó khăn tương tự cũng xảy ra ñối với những sản phẩm sinh học khác. Quá trình sấy lạnh ñông thường ñược ñề nghị ñể làm giảm những khó khăng ở trên ñối với B.C.G vaccine tuy nhiên quá trình sấy phải ñược tiến hành cẩn thận. Do ñó, trong quá trình sấy lạnh ñông chứa những cá thể sống, ví dụ như vaccine B.C.G, mức ñộ sống sót của vi sinh vật ñược tìm thấy là rất cao và còn phụ thuộc vào bản chất của môi trường chứa vi sinh vật ñem sấy. Trong trường hợp vaccine B.C.G, quá trình sấy lạnh ñông những vi sinh vật trong những môi trường như huyết thanh ngựa, dung dịch gelatine, dung dịch glucose, dung dịch lactose, huyền phù gelatine biến tính và các dung dịch khác như gum acacia hay sữa. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng cho ñến nay rất nhiều những môi trường sấy ñều gặp phải những bất lợi nào ñó. Sự phản ñối sử dụng protein ñộng vật là do chúng có tính chất quá mẫn cảm và có thể gây ra những phản ứng không mong muốn bên trong cơ thể người ñược tiêm chủng. Nếu huyết thanh người ñược sử dụng thay cho huyết thanh ngựa, sẽ không xảy ra ñiều bất lợi trên, nhưng mặt khác cũng tồn tại một nguy cơ nhỏ khác là vaccine có thể chứa những chủng virus viêm gan. Những ñường có khối lượng phân tử thấp (glucose, lactose) không gặp phải những sự phản ñối giống như trên nhưng chúng lại có những khó khăn công nghệ vì chúng có khả năng giữ nước rất tốt nên làm cho quá trình sấy gây nguy hiểm tới các nguyên liệu mẫn cảm. Hơn nữa, nhiều tác nhân sấy như glucose trong quá trình sấy có thể tan ra làm mất giá trị cảm quan của sản phẩm. Hiện nay, chúng ta thấy rằng, dung dịch dextran tạo nên một môi trường vô cùng thuận lợi cho quá trình sấy lạnh ñông những nguyên liệu dễ bị tổn thương. Dextran ñược biết ñến như một polysaccharide có khối lượng phân tử Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 97 cao ñược sản xuất từ sự lên men vi khuẩn Leuconostoc trong môi trường có chứa sucrose. Những thuận lợi khi sử dụng dextran là:  Nó có thể ñược tiệt trùng bằng nồi hấp và khá bền (protein huyết thanh phải ñược tiệt trùng thông qua quá trình lọc).  Thông thường, dextran tạo thành môi trường bảo vệ những nguyên liệu mẫn cảm.  Tạo thành sản phẩm có chất lượng cao. Những sản phẩm này có thể dễ dàng ñược hoàn nguyên bằng cách cho thêm nước vào ñể hình thành dung dịch hay huyền phù mà pha phân tán có kích thước hiển vi. Việc sử dụng dextran làm môi trường cho quá trình sấy các sản phẩm sinh học là cực kỳ thuận lợi, ví dụ như sấy vaccine, hormone, huyền phù virus… Những kết quả tốt nhất thu ñược từ việc sấy vaccine. Vaccine sau khi sấy có thời gian sống rất cao, dễ dàng kiểm tra trước khi sử dụng và tránh khỏi những nguy cơ quan trọng khác. Quá trình sấy bao gồm việc trộn lẫn nguyên liệu cần sấy với dung dịch nước của dextran và bắt ñầu quá trình sấy lạnh ñông. Như ñã biết, dextran là polysaccharide có khối lượng phân tử biến ñổi trong một khoảng rộng. Do ñó, nó có thể ñược sử dụng trong ngành dược như là chất làm tăng thể tích huyết thanh. Thông thường, dextran ñược phân loại thành những phân ñoạn dextran có khối lượng phân tử xác ñịnh nào ñó. Trong một số những trường hợp ñặc biệt, việc tiêm vào cơ thể dextran có khối lượng phân tử lớn là ñiều không cần thiết. Trong quá trình sấy lạnh ñông, chúng ta sử dụng dextran có khối lượng phân tử nằm trong khoảng từ 10,000 – 100,000, tốt nhất là từ 30,000 – 50,000. Kết quả tốt thu ñược khi sấy lạnh ñông vaccine sử dụng mẫu dextran có khối lượng phân tử xấp xỉ 30,000. Dextran sử dụng nhất thiết phải loại hết muối. Nguyên liệu ẩm ban ñầu chỉ nên chứa 1 - 10% (w/v) dextran. Nếu dưới 1% sẽ thu ñược kết quả không tốt trong khi nếu sử dụng trên 10% thì sẽ làm cho nguyên liệu ban ñầu có ñộ nhớt cao. Trong quá trình sấy vaccine, dextran 6% cho vào nguyên liệu ẩm ban ñầu sẽ cho kết quả rất tốt. ðể tránh khỏi sự tạo thành những khối kết tụ trong quá trình tái hòa tan các sản phẩm trong nước, tốt hơn hết những dung dịch hay huyền phù ñem ñi sấy phải chứa chất ẩm tương ứng. Khi sản phẩm ñược quản lý trong ngành dược thì những chất ẩm này phải không chứa ñộc tính hay không tạo ra bất cứ ảnh hưởng không tốt nào. Từ “tương ứng” có nghĩa là chất ẩm không làm giảm chất lượng của sản phẩm ñem sấy. Nhiều chất ẩm chứa các acid béo tự do hoặc không bền tạo ra acid béo tự do trong dung dịch nước. Các acid này có thể gây ñộc cho các Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 98 sinh vật, ñặc biệt là B.C.G. Chất ẩm phải sử dụng phải bền, không chứa acid béo tự do và bản thân chúng không có hại cho sản phẩm. Các chất ẩm không chứa ion thường ñược sử dụng nhất. Những loại chất làm ẩm như polyoxyethylene ether dược biết ñến với tên thương mại là Triton W.R. 1339 rất phù hợp ñể chuẩn bị cho quá trình sấy lạnh ñông vaccine B.C.G. Quá trình sấy lạnh ñông có thể ñược tiến hành theo bất kỳ cách thuận tiện nào. Do ñó, nguyên liệu sấy phải ñược ñặt trong những thùng chứa phù hợp giữ lạnh ở nhiệt ñộ thấp, ví dụ như sử dụng CO2 rắn/hơi acetone cho ñến khi nguyên liệu ẩm ñược làm lạnh hoàn toàn. Nguyên liệu sẽ tiếp tục ñi vào môi trường áp suất thấp và nước sẽ bốc hơi theo một tốc ñộ nào ñó ñể phần còn lại trong thiết bị chứa vẫn còn trong trạng thái lạnh ñông. Quá trình sẽ ñược tiếp tục nếu cần với sự tăng mức ñộ chân không cho ñến khi ñạt ñược ñộ ẩm nguyên liệu mong muốn. Cần phải chú ý rằng trong quá trình sấy lạnh ñông vaccine, ta phải ñảm bảo một số lượng sinh vật còn sống. Mặt khác, không thể chấp nhận việc mất quá nhiều nước trong sản phẩm hoặc sự giảm chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản sau ñó. Do ñó cần thiết phải sấy vaccine ñến một mức ñộ nào ñó càng khô càng tốt nhưng không quá khô ñể có thể xảy ra sự mất mát nguyên liệu. Lượng ẩm còn dư trong sản phẩm phụ thuộc vào các yếu tố:  Hiệu quả của thiết bị sấy lạnh ñông, nghĩa là nhiệt ñộ phòng sấy và ñộ chân không ñạt ñược.  Thời gian công nghệ.  Bản chất tác nhân sấy. Như trên ñã ñề cập, ứng dụng của dextran tạo ñiều kiện thuận lợi ñể sấy sản phẩm cũng như dễ dàng kiểm soát lượng ẩm còn lại trong nguyên liệu. Do sử dụng dextran, các thành phần trơ có thể giữ nước rất tốt, ví dụ như glucose ở một nồng ñộ thích hợp sẽ tạo nên một lượng ẩm tối ưu ñược giữ lại trong sản phẩm sau sấy. Ví dụ với môi trường chân không 0.05 – 0.1 mmHg và nhiệt ñộ -700C, nếu cho thêm glucose 7.5% vào dung dịch dextran 10% thì ta sẽ giữ ñược tối ña khả năng sống sót của các cá thể trong vaccine. Lượng glucose tối ưu cho những ñiều kiện khác có thể dễ dàng xác ñịnh. Cũng có thể giữ ñược một lượng ẩm còn lại của vaccine chỉ có chứa dextran (không có glucose) như là môi trường sấy bằng cách dừng quá trình sấy khi lượng ẩm tối ưu ñạt ñược. Tuy nhiên, việc phân tích sản phẩm và kiểm soát quá trình sấy có thể quá khó khăn ñể thực hiện và những phương pháp thay thế có thể ñược xem xét. Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 99 Một số ví dụ minh họa sau sẽ giúp ta hiểu rõ thêm về những ứng dụng của dextran. Ví dụ 1: Sấy lạnh ñông vaccine B.C.G. Số lượng các cá thể B.C.G. ñã xác ñịnh trước sẽ ñược tạo thành huyền phù trong môi trường có chứa nước muối sinh lý, môi trường nuôi cấy hay một dung dịch lỏng nào ñó bằng phương pháp ly tâm. Tế bào sẽ ñược treo lơ lửng trong dung dịch dextran 6% w/v, dung dịch 5% glucose có chứa 1/4000 Triton W.R. 1339. Dung dịch vừa ñủ ñược thêm vào cho ta biết số lượng vi sinh vật/ml. Huyền phù này sau ñó sẽ ñược ñổ vào một thùng chứa thích hợp và ñược giữ lạnh cho ñến khi huyền phù lạnh ñông hoàn toàn. Khi ñông ñặc, thiết bị chứa này sẽ ñược vận chuyển tới thiết bị sấy lạnh ñông dưới áp suất 0.05 – 0.1mmHg và nhiệt ñộ -700C, nước sẽ bốc hơi từ huyền phù lạnh ñông theo một tốc ñộ sao cho vẫn duy trì trạng thái lạnh ñông. Quá trình sẽ ñược tiếp tục cho ñến khi lượng ẩm còn lại rất thấp (0.5% khối lượng). Thiết bị chứa sau ñó sẽ ñược hàn kín trong môi trường chân không hay sau khi bơm khí trơ vào (như N2). Trên 10% tế bào B.C.G. có khả năng sống sót sau quá trình sấy. Ví dụ 2: Sấy lạnh ñông vaccine chứa tế bào chết (vaccine H.pertussis) Tế bào H.pertussis bị tiêu diệt bởi một vài phương pháp nào ñó (ví dụ như dùng sodium ethyl mercury thiosalicylate, formalin, nhiệt…) sẽ ñược ñưa vào một máy ly tâm ñể tạo thành huyền phù trong dung dịch dextran 6% w/v với dung dịch nước muối sinh lý. Huyền phù này sau quá trình chuẩn hóa thành số lượng tế bào/ml sẽ ñược ñổ vào thiết bị chứa thích hợp và tiến hành giống như sấy vaccine B.C.G. Ví dụ 3: Sấy lạnh ñông virus Huyền phù nồng ñộ cao chứa virus cúm sẽ ñược chuẩn bị bằng một số phương pháp (môi trường trứng hay phổi chuột sẽ bị nhiễm virus). Thêm vào 3 thể tích dung dịch chứa 10% dextran, 6% glucose rồi trộn ñều. Huyền phù sau ñó ñược cho vào thiết bị chứa thích hợp và làm lạnh ñông ở -600C rồi ñược ñưa ñi sấy lạnh ñông. Những virus còn sống sót sau quá trình sấy lạnh ñông sẽ truyền nhiễm vào trứng gà hay chuột sau khi khôi phục chúng trong môi trường nước. Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 100 PHỤ LỤC: Bộ Tiêu chuẩn GPC: 1. GPC Standard 1: GPC Standard Dextran 1000 BATCH NO.: 092001 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 1080 1270 1010 1130 1.26 CONTROL MEASUREMENTS 4.4 – 1034 Mp Mw Mn Mw ×Mn Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 101 – – MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 215 2.332 0.004 0.0 232 2.365 0.005 0.0 251 2.400 0.009 0.0 270 2.431 0.016 0.1 292 2.465 0.026 0.1 315 2.498 0.040 0.3 340 2.531 0.064 0.4 367 2.565 0.100 0.7 396 2.598 0.151 1.1 427 2.630 0.224 1.7 461 2.664 0.320 2.6 497 2.696 0.443 3.9 537 2.730 0.590 5.6 579 2.763 0.759 7.8 625 2.796 0.944 10.6 674 2.829 1.140 14.1 728 2.862 1.338 18.2 785 2.895 1.524 22.9 848 2.928 1.683 28.2 915 2.961 1.806 34.0 Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 102 987 2.994 1.887 40.1 1070 3.029 1.918 46.4 1150 3.061 1.898 52.7 1240 3.093 1.832 58.9 1340 3.127 1.725 64.8 1440 3.158 1.587 70.3 1560 3.193 1.432 75.3 1680 3.225 1.268 79.7 1810 3.258 1.103 83.6 1960 3.292 0.942 87.0 2110 3.324 0.789 89.9 2280 3.358 0.648 92.3 2460 3.391 0.522 94.2 2660 3.425 0.411 95.7 2870 3.458 0.316 96.9 3090 3.490 0.238 97.8 3340 3.524 0.175 98.5 3600 3.556 0.124 99.0 3890 3.590 0.087 99.4 4190 3.622 0.059 99.6 4530 3.656 0.039 99.8 4880 3.688 0.025 99.9 5270 3.722 0.016 99.9 5690 3.755 0.009 100.0 6140 3.788 0.006 100.0 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 103 GPC Standard 1 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 1.0 2.0 3.0 4.0 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % 2. GPC Standard 5: GPC Standard Dextran 5000 BATCH NO.: 096001 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 4440 5220 3260 4130 Mp Mw Mn Mw ×Mn Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 104 1.60 CONTROL MEASUREMENTS 7.8 5700 3326 4354 1.71 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTIO N M log(M) – % 224 2.350 0.002 0.0 255 2.407 0.003 0.0 289 2.461 0.006 0.0 329 2.517 0.009 0.1 374 2.573 0.012 0.1 424 2.627 0.015 0.2 482 2.683 0.019 0.3 547 2.738 0.025 0.4 Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 105 622 2.794 0.034 0.6 706 2.849 0.051 0.8 802 2.904 0.078 1.2 911 2.960 0.116 1.7 1040 3.017 0.167 2.5 1180 3.072 0.236 3.6 1340 3.127 0.323 5.1 1520 3.182 0.426 7.2 1720 3.236 0.546 9.9 1960 3.292 0.681 13.3 2220 3.346 0.828 17.5 2530 3.403 0.980 22.5 2870 3.458 1.128 28.3 3260 3.513 1.252 34.9 3700 3.568 1.338 42.1 4200 3.623 1.375 49.6 4780 3.679 1.359 57.2 5430 3.735 1.291 64.5 6160 3.790 1.181 71.4 7000 3.845 1.041 77.5 7950 3.900 0.886 82.9 9030 3.956 0.728 87.3 10300 4.013 0.578 90.9 11700 4.068 0.443 93.8 13200 4.121 0.326 95.9 15000 4.176 0.226 97.4 17100 4.233 0.147 98.4 19400 4.288 0.094 99.1 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 106 22000 4.342 0.057 99.5 25000 4.398 0.032 99.7 28400 4.453 0.019 99.9 32300 4.509 0.010 100.0 36700 4.565 0.004 100.0 GPC Standard 5 0.0 0.5 1.0 1.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 107 3. GPC Standard 12: GPC Standard Dextran 12000 BATCH NO.: 092201 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 9890 11600 8110 9700 1.43 CONTROL MEASUREMENTS 11.2 11700 8000 9675 Mp Mw Mn Mw ×Mn Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 108 1.46 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 1010 3.004 0.001 0.0 1130 3.053 0.003 0.0 1260 3.100 0.006 0.0 1400 3.146 0.009 0.1 1570 3.196 0.015 0.1 1750 3.243 0.024 0.2 1950 3.290 0.040 0.4 2180 3.338 0.064 0.6 2430 3.386 0.102 1.0 2710 3.433 0.155 1.6 3020 3.480 0.228 2.5 3370 3.528 0.324 3.8 3760 3.575 0.445 5.6 4200 3.623 0.588 8.1 4680 3.670 0.746 11.2 5220 3.718 0.913 15.2 5830 3.766 1.079 19.9 6500 3.813 1.231 25.4 7250 3.860 1.357 31.6 8090 3.908 1.448 38.3 9030 3.956 1.502 45.3 Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 109 10100 4.004 1.512 52.5 11200 4.049 1.478 59.6 12500 4.097 1.407 66.5 14000 4.146 1.292 72.9 15600 4.193 1.139 78.7 17400 4.241 0.965 83.7 19400 4.288 0.784 87.8 21700 4.336 0.620 91.2 24200 4.384 0.474 93.8 27000 4.431 0.350 95.7 30100 4.479 0.251 97.1 33600 4.526 0.173 98.1 37500 4.574 0.113 98.8 41800 4.621 0.072 99.2 46600 4.668 0.046 99.5 52000 4.716 0.029 99.7 58100 4.764 0.018 99.8 64800 4.812 0.012 99.9 72300 4.859 0.010 99.9 80600 4.906 0.007 100.0 90000 4.954 0.005 100.0 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 110 GPC Standard 12 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % 4. GPC Standard 25: GPC Standard Dextran 25000 BATCH NO.: 095301 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 21400 23800 18300 20870 Mp Mw Mn Mw ×Mn Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 111 1.30 CONTROL MEASUREMENTS 16.9 22700 17944 20180 1.27 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 1470 3.167 0.001 0.0 1640 3.215 0.003 0.0 1820 3.260 0.004 0.0 2020 3.305 0.005 0.0 2240 3.350 0.005 0.1 2480 3.394 0.006 0.1 2760 3.441 0.008 0.1 3060 3.486 0.012 0.2 3400 3.531 0.018 0.2 Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 112 3770 3.576 0.025 0.3 4190 3.622 0.035 0.5 4650 3.667 0.048 0.7 5160 3.713 0.064 0.9 5730 3.758 0.088 1.2 6360 3.803 0.122 1.7 7060 3.849 0.170 2.4 7830 3.894 0.238 3.3 8700 3.940 0.332 4.6 9650 3.985 0.457 6.4 10700 4.029 0.620 8.8 11900 4.076 0.822 12.0 13200 4.121 1.064 16.3 14700 4.167 1.326 21.7 16300 4.212 1.578 28.3 18100 4.258 1.782 36.0 20100 4.303 1.906 44.4 22300 4.348 1.939 53.1 24700 4.393 1.869 61.8 27400 4.438 1.708 69.9 30500 4.484 1.483 77.1 33800 4.529 1.224 83.3 37500 4.574 0.961 88.2 41700 4.620 0.717 92.0 46200 4.665 0.508 94.8 51300 4.710 0.344 96.7 57000 4.756 0.224 98.0 63300 4.801 0.141 98.8 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 113 70200 4.846 0.087 99.3 77900 4.892 0.050 99.6 86500 4.937 0.028 99.8 96100 4.983 0.017 99.9 107000 5.029 0.008 100.0 118000 5.072 0.003 100.0 GPC Standard 25 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.0 3.0 4.0 5.0 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 114 5. GPC Standard 50: GPC Standard Dextran 50000 BATCH NO.: 090601 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 43500 48600 35600 41600 1.36 CONTROL MEASUREMENTS 23.0 11700 8000 9675 Mp Mw Mn Mw ×Mn Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 115 1.46 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 2850 3.455 0.003 0.0 3150 3.498 0.004 0.0 3470 3.540 0.004 0.0 3820 3.582 0.005 0.0 4210 3.624 0.006 0.1 4650 3.667 0.008 0.1 5120 3.709 0.011 0.1 5650 3.752 0.014 0.2 6220 3.794 0.017 0.3 6860 3.836 0.022 0.3 7570 3.879 0.028 0.4 8340 3.921 0.037 0.6 9190 3.963 0.049 0.8 10100 4.004 0.069 1.0 11200 4.049 0.096 1.4 12300 4.090 0.133 1.8 13600 4.134 0.184 2.5 15000 4.176 0.254 3.4 16500 4.217 0.345 4.7 18200 4.260 0.459 6.4 20100 4.303 0.602 8.6 22100 4.344 0.771 11.5 Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 116 24400 4.387 0.959 15.2 26900 4.430 1.156 19.7 29600 4.471 1.353 25.0 32700 4.515 1.533 31.1 36000 4.556 1.673 37.9 39700 4.599 1.757 45.2 43800 4.641 1.772 52.7 48200 4.683 1.720 60.1 53200 4.726 1.603 67.1 58600 4.768 1.437 73.6 64600 4.810 1.243 79.3 71300 4.853 1.039 84.1 78600 4.895 0.844 88.1 86600 4.938 0.666 91.3 95500 4.980 0.510 93.7 105000 5.021 0.382 95.6 116000 5.064 0.278 97.0 128000 5.107 0.196 98.0 141000 5.149 0.133 98.7 155000 5.190 0.088 99.2 171000 5.233 0.057 99.5 189000 5.276 0.036 99.7 208000 5.318 0.023 99.8 230000 5.362 0.016 99.9 253000 5.403 0.010 99.9 279000 5.446 0.007 100.0 308000 5.489 0.003 100.0 339000 5.530 0.001 100.0 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 117 GPC Standard 50 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % 6. GPC Standard 80: GPC Standard Dextran 80000 BATCH NO.: 090901 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 66700 80900 55500 67000 Mp Mw Mn Mw ×Mn Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 118 1.46 CONTROL MEASUREMENTS 31.5 79800 55632 66630 1.43 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 4470 3.650 0.001 0.0 5160 3.713 0.003 0.0 5960 3.775 0.007 0.0 6880 3.838 0.008 0.1 7940 3.900 0.012 0.2 9170 3.962 0.018 0.2 10600 4.025 0.027 0.4 12200 4.086 0.043 0.6 14100 4.149 0.065 0.9 Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 119 16300 4.212 0.101 1.4 18800 4.274 0.158 2.2 21700 4.336 0.244 3.5 25100 4.400 0.366 5.4 28900 4.461 0.534 8.1 33400 4.524 0.735 12.1 38600 4.587 0.963 17.4 44500 4.648 1.187 24.1 51400 4.711 1.368 32.1 59300 4.773 1.479 41.0 68500 4.836 1.514 50.4 79100 4.898 1.468 59.7 91300 4.960 1.362 68.6 105000 5.021 1.202 76.6 122000 5.086 0.996 83.5 141000 5.149 0.763 89.0 162000 5.210 0.538 93.0 187000 5.272 0.355 95.8 216000 5.334 0.219 97.5 250000 5.398 0.129 98.6 288000 5.459 0.076 99.2 333000 5.522 0.043 99.6 384000 5.584 0.023 99.8 443000 5.646 0.012 99.9 512000 5.709 0.006 100.0 591000 5.772 0.003 100.0 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 120 GPC Standard 80 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.5 5.5 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % 7. GPC Standard 150: GPC Standard Dextran 150000 BATCH NO.: 090521 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 123600 147600 100300 121700 Mp Mw Mn Mw ×Mn Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 121 1.47 CONTROL MEASUREMENTS 39.4 143000 98559 118720 1.45 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 10800 4.033 0.004 0.0 12400 4.093 0.006 0.0 14300 4.155 0.009 0.1 16500 4.217 0.015 0.2 19100 4.281 0.025 0.3 22000 4.342 0.038 0.5 25400 4.405 0.062 0.8 29300 4.467 0.103 1.3 33800 4.529 0.168 2.1 Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 122 38900 4.590 0.264 3.4 44900 4.652 0.393 5.4 51800 4.714 0.552 8.4 59800 4.777 0.735 12.4 69000 4.839 0.931 17.5 79600 4.901 1.129 23.9 91800 4.963 1.316 31.5 106000 5.025 1.474 40.2 122000 5.086 1.558 49.7 141000 5.149 1.524 59.3 163000 5.212 1.385 68.4 188000 5.274 1.179 76.3 217000 5.336 0.951 82.9 250000 5.398 0.732 88.2 288000 5.459 0.536 92.1 332000 5.521 0.372 94.9 384000 5.584 0.250 96.8 442000 5.645 0.162 98.1 510000 5.708 0.100 98.9 589000 5.770 0.059 99.3 679000 5.832 0.035 99.6 784000 5.894 0.020 99.8 904000 5.956 0.014 99.9 1040000 6.017 0.007 100.0 1200000 6.079 0.002 100.0 1390000 6.143 0.001 100.0 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 123 GPC Standard 150 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % 8. GPC Standard 270: GPC Standard Dextran 270000 BATCH NO.: 090731 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 196300 273000 164200 211700 1.66 Mp Mw Mn Mw ×Mn Mw Mn Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 124 CONTROL MEASUREMENTS 49.4 262000 167500 209490 1.56 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 13800 4.140 0.005 0.0 16100 4.207 0.008 0.0 18900 4.276 0.015 0.1 22100 4.344 0.017 0.2 25900 4.413 0.027 0.4 30300 4.481 0.038 0.6 35500 4.550 0.055 0.9 41600 4.619 0.086 1.4 48700 4.688 0.123 2.1 57000 4.756 0.175 3.1 66700 4.824 0.250 4.6 78100 4.893 0.363 6.6 91500 4.961 0.536 9.7 107000 5.029 0.778 14.1 125000 5.097 1.074 20.5 147000 5.167 1.340 28.8 172000 5.236 1.496 38.6 201000 5.303 1.528 49.0 236000 5.373 1.442 59.2 Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 125 276000 5.441 1.266 68.5 323000 5.509 1.046 76.4 378000 5.577 0.818 82.8 443000 5.646 0.614 87.7 519000 5.715 0.448 91.3 607000 5.783 0.318 93.9 711000 5.852 0.222 95.8 833000 5.921 0.153 97.0 975000 5.989 0.105 97.9 1140000 6.057 0.072 98.5 1340000 6.127 0.050 98.9 1560000 6.193 0.036 99.2 1830000 6.262 0.027 99.4 2150000 6.332 0.019 99.6 2510000 6.400 0.014 99.7 2940000 6.468 0.012 99.8 3440000 6.537 0.009 99.9 4030000 6.605 0.006 99.9 4720000 6.674 0.004 100.0 5530000 6.743 0.003 100.0 6470000 6.811 0.001 100.0 GPC Standard 270 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 126 9. GPC Standard 410: GPC Standard Dextran 410000 BATCH NO.: 090151 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 276500 409800 236300 311200 1.73 CONTROL MEASUREMENTS 55.4 403000 239903 310935 Mp Mw Mn Mw ×Mn Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 127 1.68 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 17900 4.253 0.003 0.0 20900 4.320 0.008 0.0 24300 4.386 0.011 0.1 28300 4.452 0.017 0.2 33000 4.519 0.023 0.3 38500 4.585 0.032 0.5 44900 4.652 0.045 0.8 52300 4.719 0.062 1.1 61000 4.785 0.085 1.6 71100 4.852 0.122 2.3 82900 4.919 0.173 3.3 96600 4.985 0.263 4.7 113000 5.053 0.407 6.9 131000 5.117 0.606 10.2 153000 5.185 0.836 15.0 178000 5.250 1.054 21.3 208000 5.318 1.232 29.0 242000 5.384 1.342 37.6 282000 5.450 1.366 46.6 329000 5.517 1.299 55.5 384000 5.584 1.173 63.8 Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 128 447000 5.650 1.017 71.1 521000 5.717 0.858 77.3 608000 5.784 0.711 82.5 708000 5.850 0.579 86.8 826000 5.917 0.461 90.3 963000 5.984 0.362 93.0 1120000 6.049 0.278 95.1 1310000 6.117 0.207 96.8 1520000 6.182 0.148 97.9 1780000 6.250 0.100 98.7 2070000 6.316 0.063 99.3 2410000 6.382 0.038 99.6 2810000 6.449 0.022 99.8 3280000 6.516 0.012 99.9 3820000 6.582 0.005 100.0 4460000 6.649 0.001 100.0 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 129 GPC Standard 410 0.0 0.5 1.0 1.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % 10. GPC Standard 670: GPC Standard Dextran 670000 BATCH NO.: 090771 GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY 401300 667800 332800 471400 Mp Mw Mn Mw ×Mn Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 130 2.01 CONTROL MEASUREMENTS 70.8 676000 349303 485930 1.94 MOLECULAR WEIGHT DIFFERENTIAL DISTRIBUTION INTEGRAL DISTRIBUTION M log(M) – % 20400 4.310 0.003 0.0 24200 4.384 0.006 0.0 28600 4.456 0.011 0.1 33800 4.529 0.017 0.2 40000 4.602 0.020 0.3 47300 4.675 0.029 0.5 56000 4.748 0.039 0.8 66300 4.822 0.050 1.1 78400 4.894 0.074 1.5 92800 4.968 0.107 2.2 Mw Mn Mp, (Visc.) Mw, (LALLS) Mn, (EGT) Mw ×Mn , (LALLS, EGT) Mw Mn, (LALLS/EGT) Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 131 110000 5.041 0.171 3.2 130000 5.114 0.269 4.8 154000 5.188 0.411 7.2 182000 5.260 0.585 10.9 215000 5.332 0.776 15.8 255000 5.407 0.969 22.2 301000 5.479 1.123 29.9 357000 5.553 1.208 38.4 422000 5.625 1.221 47.4 500000 5.699 1.169 56.1 591000 5.772 1.067 64.3 699000 5.844 0.933 71.6 828000 5.918 0.784 77.9 979000 5.991 0.636 83.1 1160000 6.064 0.500 87.2 1370000 6.137 0.386 90.5 1620000 6.210 0.296 93.0 1920000 6.283 0.224 94.8 2270000 6.356 0.172 96.3 2690000 6.430 0.131 97.4 3180000 6.502 0.098 98.2 3760000 6.575 0.072 98.8 4450000 6.648 0.050 99.3 5270000 6.722 0.033 99.6 6240000 6.795 0.020 99.8 7380000 6.868 0.011 99.9 8730000 6.941 0.006 99.9 10300000 7.013 0.003 100.0 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 132 12200000 7.086 0.001 100.0 GPC Standard 670 0.0 0.5 1.0 1.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 log(M) d l/ d (L o g M ) 0 100 Differential distribution Integral distribution % Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Farwa Sarwat - Shah Ali Ul Qader - Afsheen Aman - Nuzhat Ahmed, Production & Characterization Of A Unique Dextran From An Indigenous Leucomonostoc Mesenteroides, Int J Boil Sci 2008, Ivyspring International Publisher 2. Edward J.Hehre With The Assistance Of Doris M.Hamilton, From The Department Of Bacteriology And Immunology, Cornell University Medical College, New York, New York, The Biological Synthesis Of Dextran From Dextrins, Received For Publishation, March 5, 1951. 3. Mariana Santos, Joseteixeira, Alirio Rodrigues, Laboratory Of Separation And Reaction Engineering, Faculty Of Engineering, University Of Porto, 4099 Porto Codex, Portugal, Production Of Dextransucrase, Dextran And Fructose From Sucrose Using Leucomonostoc mesenteroides NRRL B512F, Received 18 January 1999, Accepted 3 Septembet 1999. 4. Shah Ali Ul Qader, Immobilization Of Dextransucrase For The Commercial Production Of Dextran From Leucomonostoc Mesenteroides, Deparment Of Biochemistry, University Of Karachi, Pakistan, 2005. 5. Peter William Muggleton, Harrow, And Joseph Ungar, Pimer, England, Assignors To Giaxo Laboratories Limited, Greenford, England, A Bristish Company, Claims Priority, Use Of Dextran In Freeze – Drying Process. , Application Great Britain August 10, 1954. 6. Allence Jeans, C.A.Wilham And J.C.Miers (From The Starch And Dextrose Division, Northern Regional Research Laborarory Deoria, Illinost), Preparation And Characterization Of Dextran From Leucomonostoc Mesenteroides, Received For Publication June 21, 1948. 7. A.N.De Belder, Dextran, Amersham Biosciences. 8. Eduard J.Hehre, Mr D., And John Y.Sugg, Ph.D (From The Department Of Bacteriology And Immunology, Cornell University Medical College, New York, New York), Serologically Reactive Polysaccharies Produced Through The Action Of Bacterial Enzymes, Received For Publication, December 16,1941. 9. By Betty F.Steele, H.E. Sauberlich, M.S. Reynolds, And C.A. Baumann (From the Departments of Biochemistry and Home Economics, College of Agriculture, University of Wisconsin, Madison) ,Media for Leuconostocmesenteroides P-60 and Leuconostoc Citrovorum 8081, Received for publication, August 30, 1948. 10. Jean-Pierre Monclin, Wilmar, Process for Producing Refined sugar, United States patent, Aug. 3, 1994 Công nghệ lên men Sản xuất Dextran 134 11. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống- Tập 1, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, NXB ðH Quốc Gia TP.HCM. 12. Nguyễn Văn Lụa, Quá trình thiết bị và cơ học trong công nghệ hóa học & thực phẩm – Tập 1, Các quá trình và thiết bị cơ học, Quyển 1, Khuấy – Lắng – Lọc , NXB ðH Quốc Gia TP.HCM. 13. www.dextran.net 14. www.scq.ubc.ca 15. www.en.wikipedia.org