Kết luận
- Agaricus blazei TH4A1 có khả năng sinh cả 3 enzym ngoại bào phân giải ligno -
xenlulo là laccaza, manganperoxidaza và enzym ligninperoxidaza trong môi trường cà chua.
- Agaricus blazei TH4A1 là chủng có khả năng sinh enzym ngoại bào phân giải ligno -
xenlulo mạnh, đạt giá trị cực đại sau 3 tuần nuôi cấy trên môi trường cà chua: nồng độ enzym
laccaza 2836 (U/l) và nồng độ enzym manganperoxidaza 6842 (U/1).
- Sự phân giải ligno - xenlulo của chủng Agaricus blazei TH4A1 trên các bã thải khác
nhau cho kết quả tốt. Sau 6 tuần, độ giảm khối lượng cơ chất khi cấy chủng nấm Agaricus
blazei TH4A1 khoảng 27 - 35%; độ giảm hàm lượng xenluloza từ 6,3 - 15,6% và độ giảm hàm
lượng lignin từ 0,09 - 0,374 ABS .
- Đối với chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa khối lượng cơ chất, hàm lượng
xenluloza, hàm lượng lignin cũng giảm mạnh ở tuần thứ 4 và thứ 5. Sau 6 tuần, độ giảm khối
lượng cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa khoảng 28,6 - 40,8%; độ
giảm hàm lượng xenluloza từ 5,3 - 17,2 % và độ giảm hàm lượng lignin từ 0,127 - 0, 441
ABS.
Các kết quả thu được sẽ mở ra một hướng nghiên cứu mới về khả năng tách chiết các
enzym ngoại bào phân giải ligno - xenlulo ở quy m osting tạo phân compost, xử lý dịch thải tẩy
trắng xenluloza và các chất hữu cơ độc hại như PAH, PCB,.); công nghệ thực phẩm và thức
ăn gia súc (sản xuất nấm, tăng cường khả năng tiêu hoá thức ăn xơ cho động vật).
7 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 1 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khả năng phân giải Ligno - Xenluloza của một số chủng nấm thuộc lớp basidiomycetes, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 618
Khả năng phân giải Ligno - Xenluloza của một số chủng nấm thuộc lớp
basidiomycetes
Ligno - Cellulosic resolution capability of basicdiomycetous mushrooms
Nguyễn Thị Minh Nguyệt,
Trương Thị Hạnh, Phạm Thị Hoa
Trường Đại học Hàng hải Việt Nam,
nguyettohoa@gmail.com
Tóm tắt
Ligno - xenluloza (Lignocellulose) là loại cơ chất khó phân giải có nhiều trong chất
thải của các nhà máy giấy, rác thải sinh hoạt,... Trong số các vi sinh vật có khả năng phân
giải lignocellulose, nấm mục trắng là loại nấm duy nhất có thể tấn công tất cả các cấu tử của
lignocellulose nhờ khả năng tiết ra các enzim ngoại bào thuộc nhóm ligninaza. Các loài nấm
được nghiên cứu đa số thuộc lớp nấm đảm (Basidiomycetes). Trong phạm vi bài báo này,
chúng tôi nghiên cứu các chủng sau: nấm mỡ - Agaricus blazei, chủng Agrocybe aegerita.
Kết quả thu được mở ra hướng nghiên cứu mới về khả năng tách chiết enzim ngoại bào phân
giải lignocellulose ở quy mô lớn nhắm ứng dụng vào công nghệ môi trường; công nghệ thực
phẩm và thức ăn gia súc
Từ khóa: Lignin, xenluloza, nấm đảm, Agaricus blazei, Agrocybe aegerita.
Abstract
Ligno - cellulose (lignocellulose) is a kind of difficult resolution substrates. It can be
found in the paper factory's waste, household's waste,... Among of the microoganisms has
lignocellulose capability, white mushroom is the only which can attack all the constituents of
the lignocellulose by the ability to secrete extracellular enzymes which belong to ligninaza.
Most of the special mushrooms, that are studied, belong to Basidiomycetes class. Within the
scope of this artical, we studied the following items: Mushroom - Agaricus blazei, Agrocybe
aegerita. The results will open the new way to research on the extracted ability of
lignocellulose resolution extracellular enzymes at large scale. Then it can be applied in
environmental technology, food technology and animal feed.
Keywords: Lignin, cellulose, Basidiomycetes, Agaricus blazei, Agrocybe aegerita.
1. Mở đầu
Hiện nay trên hành tinh của chúng ta, thực vật sản sinh một lượng sinh khối khổng lồ
ước chứng đạt tới 4.1010 tấn mỗi năm [1, 4]. Ngay cả ngành nông nghiệp sản xuất dựa trên sự
biến đổi năng lượng mặt trời thành thức ăn nhờ cây trồng, cũng chỉ tận dụng không đến 50%
sản phẩm sinh khối thực vật. Toàn bộ phần sinh khối dư thừa còn lại chứa đựng 60 - 70%
hydratcacbon, 15 - 30% hidrocacbon thơm, dưới dạng ligno - xenluloza thường là sản phẩm
phụ, hoặc rất ít giá trị hoặc là phế thải làm ô nhiễm môi trường [4]. Ở Việt Nam, do trình độ
kinh tế khoa học kĩ thuật chưa cao, phần ligno - xenluloza này hoặc để hủy hoại tự nhiên hoăc̣
chỉ mới được sử dụng một cách thô sơ theo tập quán dân gian với hiệu quả thấp [2, 4].
Trong số các vi sinh vật có khả năng phân giải ligno - xenluloza, nấm mục trắng là
loài nấm duy nhất có thể tấn công tất cả các cấu tử của thành tế bào gỗ [2]. Các loài nấm được
nghiên cứu đa số thuộc lớp nấm đảm Basidiomycetes [4]. Thông thường, khi phân giải ligno -
xenluloza, các loài nấm này đồng thời tấn công cả lignin và polysaccarit. Nấm mục trắng có
khả năng phân giải lignin khá hiệu quả nhờ khả năng tiết ra các enzym ngoại bào thuộc nhóm
ligninaza [4]. Với mong muốn góp phần và việc tìm kiếm giải pháp tận dụng nguồn tài
nguyên to lớn còn lãng phí của đất nước là ligno - xenluloza, tôi thực hiện đề tài: Khả năng
phân giải ligno - xenluloza của một số chủng nấm thuộc lớp Basidiomycetes.
THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 619
2. Đối tượng nghiên cứu
Nấm mỡ Blazei - chủng Agaricus blazei TH4A1, chủng nấm Agrocybe aegerita
TH4Aa.
3. Kết quả nghiên cứu
3.1. Lựa chọn môi trường tối ưu và theo dõi động học enzym ngoại bào của chủng nấm
Agraricus blazei TH4A1
3.1.1. Môi trường tối ưu và động học enzym laccaza của chủng nấm Agaricus blazei
TH4A1
Để lựa chọn môi trường tối ưu cho quá trình sinh enzym ngoại bào của chủng nấm
Agaricus TH4A1 chúng tôi đã nuôi cấy chủng nấm trên 9 môi trường dịch thể có thành phần
dinh dưỡng khác nhau lắc 250 vòng/phút ở nhiệt độ 23 - 250C, pH= 4,5. Theo dõi sự phát
triển của nấm và tiến hành xác định hoạt độ enzym laccaza thay đổi theo thời gian.
Bảng 3.1. Hoạt độ enzim laccaza theo thời gian của chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 trên các
môi trường khác nhau
Môi trường
Hoạt độ enzym (U/l)
7 ngày 15 ngày 22 ngày 29 ngày 36 ngày 39 ngày
A1 Kirk + 0,1 mM MnCl2 18,8 26,7 82,8 171,7 206,7 194,4
A2 Kirk + 0,2 mM MnCl2 17,2 17,8 109,4 198,9 246,7 250,0
A3 Kirk + 1 mM MnCl2 16,1 25,0 96,7 201,1 122,7 216,7
A4 Kirk + 2 mM MnCl2 16,7 23,3 201,7 319,4 283,9 278,3
A5 Kirk + 4 mM MnCl2 12,2 22,8 148,3 128,3 223,3 238,9
A6 Kirk + 10mM MnCl2 6,1 6,7 46,1 259,4 145,0 127,8
A7 50ml Malt + 10ml cà chua 15,0 360,6 502,2 280,6 259,4 258,3
A8 30 ml cà chua + 30ml H2O 83 98,3 2066,7 2836,1 2658,3 2466,7
A9 Đậu tương - - - 220,0 139,4 118,3
- Môi trường A8 (môi trường cà chua) cũng là môi trường thích hợp nhất cho quá trình
sinh enzym laccaza của chủng nấm Agaricus blazei TH4A1. Tiếp theo là môi trường A7 (môi
trường malt bổ sung cà chua). Tuy nhiên môi trường A7 chỉ thích hợp khi nuôi cấy ít ngày
(dưới 22 ngày). Các môi trường còn lại không thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của
chủng nấm Agaricus blazei TH4A1.
- Khi nuôi cấy trên môi trường cà chua, nấm chủng Agaricus blaiei TH4A1 có khả năng
sinh enzym laccaza tốt nhất sau khoảng 30 ngày với hoạt độ khoảng 2800 (U/l).
3.1.2. Môi trường tối ưu và động học enzym manganperoxidaza của chủng nấm
Agaricus blazei TH4A1
Bảng 3.2. Hoạt độ enzym manganperoxidaza theo thời gian của chủng nấm Agaricus blazei
TH4A1 trên môi trường khác nhau
Môi trường
Hoạt độ enzym (U/l)
7 ngày 15 ngày 22 ngày 29 ngày 36 ngày 39 ngày
A1 Kirk + 0,1 mM MnCl2 43,1 24,2 179,5 381,4 398,6 452,1
A2 Kirk + 0,2 mM MnCl2 43,1 43,1 245,0 464,2 231,2 531,5
A3 Kirk + 1 mM MnCl2 50,0 46,6 259,1 4573 276,1 453,8
A4 Kirk + 2 mM MnCl2 34,5 55,2 440,0 697,2 633,3 636,8
A5 Kirk + 4 mM MnCl2 22,4 27,6 327,9 358,9 484,9 488,4
A6 Kirk + 10mM MnCl2 10,4 3,5 94,8 484,8 333,0 284,7
A7 50ml Malt + 10ml cà chua 569,4 957,7 873,2 797,2 657,5 671,3
A8 30 ml cà chua + 30ml H2O 10,4 302,0 2027,6 6842,1 6324,4 2260,6
A9 Đậu tương - - - 510,6 326,1 476,3
Phương pháp tiến hành tương tự như khi lựa chọn môi trường tối ưu cho sự sinh enzym
laccaza của chủng nấm Agaricus blazei TH4Al.
THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 620
- Môi trường cà chua khả năng sinh enzym mangaperoxidaza của chủng nấm Agaricus
blazei TH4A1 bắt đầu sau 7 ngày và đạt tối đa sau 29 ngày với hoạt độ 6842,1 (U/l).
3.1.3. Khả năng sinh enzym ligninperoxidaza của chủng nấm Agaricus blazei TH4A1
trên các môi trường khác nhau
Tiến hành tương tự như khi khảo sát đối với enzym MnP và laccaza.
Bảng 3.3. Hoạt độ enzym ligninperoxidaza theo thời gian của chủng nấm Agaricus blazei
TH4A1 trên môi trường khác nhau
Môi trường
Hoạt độ enzym (U/l)
7 ngày 15 ngày 22 ngày 29 ngày 36 ngày 39 ngày
A1 Kirk + 0,1 mM MnCl2 - - - - - 0,000
A2 Kirk + 0,2 mM MnCl2 - - - - - 0,000
A3 Kirk + 1 mM MnCl2 - - - - - 0,001
A4 Kirk + 2 mM MnCl2 - - - - - 0,000
A5 Kirk + 4 mM MnCl2 - - - - - 0,000
A6 Kirk + 10mM MnCl2 - - - - - 0,001
A7 50ml Malt + 10ml cà chua - - 0,002 0,000 - 0,000
A8 30 ml cà chua + 30ml H2O - - 0,000 - - 0,000
A9 Đậu tương - - - - - 0,016
Từ kết quả ở bảng trên, chúng tôi thấy chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 gần như
không có khả năng sinh enzym ligninperoxidaza trên môi trường nghiên cứu.
3.1.4. Sự biến động pH của môi trường trong quá trình lên men theo dõi động học
enzym của chủng nấm Agaricus blazei TH4A1
Bảng 3.4. Sự biến động pH của môi trường nuôi cấy chủng nấm Agaricus blazei TH4A1
Môi trường
pH
7 ngày 15 ngày 22 ngày 29 ngày 36 ngày 39 ngày
A1 Kirk + 0,1 mM MnCl2 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,1
A2 Kirk + 0,2 mM MnCl2 5,0 5,0 5,0 5,1 5,2 5,1
A3 Kirk + 1 mM MnCl2 5,0 5,0 5,0 5,0 5,2 5,1
A4 Kirk + 2 mM MnCl2 5,0 5,0 5,0 5,0 5,2 5,1
A5 Kirk + 4 mM MnCl2 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
A6 Kirk + 10mM MnCl2 4,9 4,9 4,9 4,9 5,2 4,9
A7 50ml Malt+10ml cà chua 4,5 4,5 6,5 6,6 6,6 7,0
A8 30 ml cà chua+30ml H2O 4,2 4,5 6,2 6,4 8,7 8,9
A9 Đậu tương 6,5 6,5 5,6 5,8 5,6 5,5
Chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 sinh trưởng, phát triển và có khả năng sinh enzym
MnP, laccaza mạnh nhất trên môi trường A8 nên sự thay đổi pH của môi trường này trong
quá trình nuôi cấy rõ rệt nhất. pH tăng chậm trong thời gian đầu nhưng khi nồng độ enzym bắt
đầu giảm thì pH tăng nhanh.
3.2. Sự phân giải Ligno - Xenlulo của chúng nấm Agaricus Blazei TH4A1 và Agrocybe
aegerita TH4Aa trên các loại bã thải
Agrocybe aegerita TH4Aa đã được đánh giá là một chủng nấm có khả năng sinh
enzym ngoại bào phân giải ligno - xenlulo mạnh [2]. Để so sánh với khả năng phân giải ligno
- xenlulo của chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 với chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa,
THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 621
chúng tôi đã tiến hành lên men rắn hai chủng nấm này trên 5 loại cơ chất có chứa ligno -
xenlulo.
3.2.1. Kết quả phân tích thành phần các cơ chất
Bảng 3.5. Các chỉ tiêu phân tích của cơ chất phân giải
Các chỉ tiêu
Cơ chất
Gừng Tỏi Ớt Rạ Mía
Hàm ẩm 13,5 11,5 8,8 16,0 11,3
Hàm lượng xenluloza (%) 30,0 22,7 25,4 45,6 52,1
Hàm lượng chất hữu cơ (%) 97,76 99,36 98,1 98,2 99,22
Hàm lượng chất vô cơ (%) 2,24 0,67 1,90 1,80 0,78
Lignin (ABS) 0,248 0,215 0,3 0,752 0,689
3. 2. 2. Khả năng phân giải Ligno - Xenlulo của chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 và
chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa trên cơ chất
Các loại bã thải được sấy đến trọng lượng không đổi ở nhiêt độ thấp (40 - 50°C), sau
đó nghiền nhỏ và cho vào bình thí nghiệm (5g cơ chất/bình). Thêm vào mỗi bình 20 ml nước
máy, 25 ml dung dịch môi trường khoáng thử hoạt tính phân giải ligno - xenluloza. Bình thí
nghiệm sau khi vô trùng được bổ sung 5 ml dịch nuôi cấy nấm và nuôi cấy tĩnh để khảo sát
các giá trị thực nghiệm.
Bằng phương pháp thử hoạt tính enzym ligninaza trên phiến 96 giếng và phương pháp
đục lỗ thạch thử hoạt tính enzym xenlulaza, chúng tôi thu được một số kết quả sau:
Bảng 3.6. Hoạt tính một số enzym của chủng
nấm Agaricus blazei TH4A1
Bảng 3.7. Hoạt tính một số enzym của chủng
nấm Agrocybe aegerita TH4Aa
(-) Không có hoạt tính + : Hoạt tính mạnh ++: Hoạt tính rất mạnh
Chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 có khả năng tiết enzym ngoại bào phân giải lino -
xenlulo trên tất cả các cơ chất nghiên cứu. Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của các nhà
khoa học trước [3]. Đó là các vi sinh vật có khả năng tiết enzym phân giải lignin thì cũng có
khả năng tiết enzym phân giải xenlulo
Bảng 3.8. Độ giảm khối lượng cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agaricus blazei TH4A1
trên các bã thải khác nhau
Cơ
chất
Thời gian nuôi cấy
3 tuần 4 tuần 5 tuần 6 tuần
m(g) giảm (%) m(g) giảm (%) m(g) giảm (%) m(g) giảm (%)
Ớt 4,38 12,4 4,2 16 3,74 25,2 3,65 27
Tỏi 3,82 23,6 3,8 24 3,51 28,8 3,5 30
Gừng 3,84 23,1 3,71 25,8 3,32 33,6 3,25 35
Mía 4,12 17,5 3,9 22 3,45 31 3,3 34
Rạ 4,17 16,6 3,9 22 3,62 27,6 3,55 29
Chủng nấm Agrocybe aegrita TH4Aa có khả năng tiết enzym ngoại bào phân giải
xenluloza trên tất cả cơ chất nghiên cứu, còn enzym ngoại bào phân giải lignin chỉ thấy xuất
THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 622
hiện trên các chất gừng, mía, rạ. Các kết quả cụ thể hơn về cơ chất được trình bày ở bảng 3.8;
3.9; 3.10; 3.11; 3.12 và bảng 3.13.
Sau 6 tuần, gừng và mía có độ giảm khối lượng nhiều nhất và ớt có độ giảm khối
lượng ít nhất. Ở hầu hết các cơ chất, khối lượng giảm mạnh từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 5.
Bảng 3.9. Độ giảm hàm lượng xenluloza của cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agaricus blazei
TH4A1 trên các bã thải khác nhau
Cơ
chất
Thời gian nuôi cấy
3 tuần 4 tuần 5 tuần 6 tuần
% giảm (∆%) % giảm (∆%) % giảm (∆%) % giảm (∆%)
Ớt 23,3 2,1 22,1 3,3 19,3 6,1 19,1 6,3
Tỏi 18,6 4,1 15,6 6,2 14,5 8,2 14,0 8,7
Gừng 28,8 3,2 25,7 4,3 19,5 10,5 18,3 11,7
Mía 49,5 2,6 45,6 6,5 38,6 13,5 36,5 15,6
Rạ 43,1 2,5 40,7 4,9 38,9 6,7 37,2 8,4
Sau 6 tuần, mía có độ giảm hàm lượng xenluloza nhiều nhất, sau đó là gừng và ớt có
độ giảm hàm lượng xenluloza ít nhất. Ở hầu hết các cơ chất, hàm lượng xenluloza giảm mạnh
từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 5. Sau 5 tuần hàm lượng xenluloza của cơ chất giảm chậm (trừ cơ
chất rạ).
Bảng 3.10. Sự thay đổi độ hấp thụ quang của hàm lượng lignin có trong cơ chất khi nuôi cấy
chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 trên các bã thải khác nhau
Cơ
chất
Thời gian nuôi cấy
3 tuần 4 tuần 5 tuần 6 tuần
ABS ∆ABS ABS ∆ABS ABS ∆ABS ABS ∆ABS
Ớt 0,236 0,064 0,198 0,102 0,139 0,161 0,126 0,174
Tỏi 0,202 0,013 0,194 0,021 0,13 0,085 0,125 0,09
Gừng 0,215 0,033 0,173 0,075 0,137 0,111 0,132 0,116
Mía 0,652 0,037 0,537 0,152 0,32 0,369 0,315 0,374
Rạ 0,715 0,037 0,463 0,109 0,473 0,279 0,443 0,309
Độ giảm hàm lượng lignin của cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agaricus blazei
TH4A1 trên các bã thải khác nhau là khác nhau. Sau 6 tuần, mía có độ giảm hàm lượng lignin
nhiều nhất, sau đó là rạ và tỏi có độ giảm hàm lượng lignin ít nhất. Ở hầu hết các cơ chất,
hàm lượng lignin giảm mạnh từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 5.
Như vậy, khối lượng cơ chất, hàm lượng xenluloza và hàm lượng lignin của cơ chất
đều giảm mạnh ở tuần thứ 4 đến tuần thứ 5. Trong khi đó, khả năng sinh enzym ngoại bào
phân giải ligno - xenluloza của chủng nấm Agaricus blazei TH4AI lại mạnh nhất vào khoảng
3 tuần. Nguyên nhân là do, khi xác định động học enzym ngoại bào của Agaricus blazei
TH4AI chúng tôi đã nghiên cứu trong môi trường tối ưu, có đầy đủ nguồn dinh dưỡng tốt cho
chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 sinh trưởng và tiết enzym còn bã thải là các cơ chất thô có
chứa hàm lượng ligno - xenluloza cao.
Bảng 3.11. Độ giảm khối lượng cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agrocyle aegerita TH4Aa trên
các bã thải khác nhau
Cơ
chất
Thời gian nuôi cấy
3 tuần 4 tuần 5 tuần 6 tuần
m(g) giảm (%) m(g) giảm (%) m(g) giảm (%) m(g) giảm (%)
Ớt 4,78 4,4 4,1 18,0 3,74 21,2 3,57 28,6
Tỏi 4,12 17,6 3,95 21,0 3,73 25,4 3,56 28,8
Gừng 3,84 232 3,61 27,8 3,12 37,6 2,96 40,8
Mía 4,12 17,6 3,90 22,0 3,50 30,0 3,19 36,2
Rạ 4,17 16,6 3,87 22,6 3,52 29,6 3,42 31,6
THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 623
Độ giảm khối lượng cơ chất khi nuôi cấy chủng Agrocybe aegerita TH4Aa trên các bã
thải khác nhau là khác nhau. Sau 6 tuần, gừng và mía có độ giảm khối lượng nhiều nhất, sau
đó là rạ và ớt có độ giảm khối lượng ít nhất. Ở hầu hết các cơ chất, khối lượng cũng giảm
mạnh từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 5.
Bảng 3.12. Độ giảm hàm lượng xenluloza của cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agrocybe
aegerita TH4Aa trên các bã thải khác nhau
Cơ
chất
Thời gian nuôi cấy
3 tuần 4 tuần 5 tuần 6 tuần
% giảm (∆%) % giảm (∆%) % giảm (∆%) % giảm (∆%)
Ớt 22,5 2,9 23,1 2,3 20,2 5,2 20,1 5,3
Tỏi 18,6 4,1 17,9 4,8 17,1 5,6 16,6 6,1
Gừng 25,3 4,7 22,2 7,8 21,5 8,5 20,3 9,7
Mía 45,5 6,6 41,6 10,5 35,6 16,5 34,9 17,2
Rạ 43,5 2,1 40,7 4,9 36,2 9,4 36,2 9,4
Độ giảm hàm lượng xenluloza của cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agrocybe aegerita
TH4Aa trên các bã thải khác nhau là khác nhau. Sau 6 tuần, mía có độ giảm hàm lượng
xenluloza nhiều nhất, sau đó là gừng và rạ. Ớt có độ giảm hàm lượng xenluloza ít nhất. Ở hầu
hết các cơ chất, hàm lượng xenluloza giảm mạnh từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 5. Sau 5 tuần hàm
lượng xenluloza của cơ chất giảm chậm.
Bảng 3.13. Sự thay đổi độ hấp thụ quang của hàm lượng lignin có trong cơ chất khi nuôi cấy
chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa theo thời gian
Cơ
chất
Thời gian nuôi cấy
3 tuần 4 tuần 5 tuần 6 tuần
ABS ∆ABS ABS ∆ABS ABS ∆ABS ABS ∆ABS
Gừng 0,16 0,088 0,145 0,103 0,121 0,127 0,121 0,127
Mía 0,432 0,257 0,400 0,289 0,319 0,370 0,301 0388
Rạ 0,695 0,057 0,543 0,209 0,326 0,426 0,311 0,441
Sau 6 tuần, rạ có độ giảm hàm lượng lignin nhiều nhất, sau đó là mía. Ở hầu hết các
cơ chất, hàm lượng lignin giảm mạnh từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 5.
Độ giảm khối lượng cơ chất, hàm lượng xenluloza và hàm lượng lignin khi nuôi cấy
chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa trên các bã thải đều mạnh ở tuần thứ 4 đến tuần thứ 5
cũng tương tự như chủng nấm Agaricus blazei TH4 A1.
Sau 6 tuần, độ giảm tối đa khối lượng cơ chất, hàm lượng xenluloza và hàm lượng
lignin khi nuôi cấy Agaricus blazei TH4A1 trên các cơ chất lần lượt là: 35% (gừng); 15,6%
(mía); 0,374 ABS (mía), còn của chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa tương ứng là: 40,8%
(gừng); 17,2% (mía); 0,441 ABS (rạ). Như vậy, khả năng sinh enzym ngoại bào phân giải ligno -
xenlulo của hai chủng nấm Agaricus blazei TH4A1 và Agrocybe aegerita TH4Aa là gần giống
nhau.
4. Kết luận
- Agaricus blazei TH4A1 có khả năng sinh cả 3 enzym ngoại bào phân giải ligno -
xenlulo là laccaza, manganperoxidaza và enzym ligninperoxidaza trong môi trường cà chua.
- Agaricus blazei TH4A1 là chủng có khả năng sinh enzym ngoại bào phân giải ligno -
xenlulo mạnh, đạt giá trị cực đại sau 3 tuần nuôi cấy trên môi trường cà chua: nồng độ enzym
laccaza 2836 (U/l) và nồng độ enzym manganperoxidaza 6842 (U/1).
- Sự phân giải ligno - xenlulo của chủng Agaricus blazei TH4A1 trên các bã thải khác
nhau cho kết quả tốt. Sau 6 tuần, độ giảm khối lượng cơ chất khi cấy chủng nấm Agaricus
blazei TH4A1 khoảng 27 - 35%; độ giảm hàm lượng xenluloza từ 6,3 - 15,6% và độ giảm hàm
lượng lignin từ 0,09 - 0,374 ABS .
THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 624
- Đối với chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa khối lượng cơ chất, hàm lượng
xenluloza, hàm lượng lignin cũng giảm mạnh ở tuần thứ 4 và thứ 5. Sau 6 tuần, độ giảm khối
lượng cơ chất khi nuôi cấy chủng nấm Agrocybe aegerita TH4Aa khoảng 28,6 - 40,8%; độ
giảm hàm lượng xenluloza từ 5,3 - 17,2 % và độ giảm hàm lượng lignin từ 0,127 - 0, 441
ABS.
Các kết quả thu được sẽ mở ra một hướng nghiên cứu mới về khả năng tách chiết các
enzym ngoại bào phân giải ligno - xenlulo ở quy mô lớn nhằm ứng dụng vào công nghê môi
trường (xử lý chất thải rắn trong quá trình composting tạo phân compost, xử lý dịch thải tẩy
trắng xenluloza và các chất hữu cơ độc hại như PAH, PCB,...); công nghệ thực phẩm và thức
ăn gia súc (sản xuất nấm, tăng cường khả năng tiêu hoá thức ăn xơ cho động vật)...
Tài liệu tham khảo
[1]. Tăng Thị Chính (2001), Nghiên cứu các vi sinh vật phân giải xenluloza trong phân
huỷ rác thải hiếu khí và ứng dụng, Luận án Tiến sĩ sinh học, Viên Công nghê sinh học
- Trung tâm KHTN và CNQG.
[2]. Donl L. C., Ronald L. C. (1980), Microbial degradation of lignin, Enzyme Microb.
Technol, Vol 2. USA.
[3]. Leatham, G. F, Stahmann, M. A. (1981), Studies on laccase of Lentinus edodes:
specifierty, localization and association with the development of fruiting bodies, J.
Gen. Microbiol. 125, pp. 147-157.
[4]. Ullrich, R., Huong. L. M., Dung. N.L (2004), Laccase from the medicinal mushroom
Agaricus blazei; production, purification and characterization, Applied microbiology
and biotechnology, Submitted.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
kha_nang_phan_giai_ligno_xenluloza_cua_mot_so_chung_nam_thuo.pdf