Tiểu Luận Khảo sát hoạt tính lignin peroxidase, manganese peroxidase, cellulase của chủng phanerochaete chryso

Sau cellulose, lignin là một polime phong phú trong tự nhiên được thực vật tổng hợp, là một nguồn chất thơm lớn trên trái đất. Lignin tạo độ cứng cho tế bào thực vật, giúp cho tế bào động vật tránh khỏi các xâm nhiễm của vi sinh vật.
Nó là một hợp chất cao phân tử đặc biệt của thực vật, thường tập trung ở những mô hóa gỗ, là chất kết dính tế bào, làm tăng độ bền cơ học, chống thắm nước qua vách tế bào mô xylem, ngăn cản sự xâm nhập của visinh vật gây bệnh .Khácc với xenlulo, hemixenlulo lignin hình thành từ các dẫn suất của phenyl, propan, một chất thơm có mạch nhánh. Nói cách chi tiết hơn, lignin là sản phẩm ngưng tụ của 3 thành phần chủ yếu rượu trans-p-cumaryl, trans-coniferyl, trans-cynapyl theo tỷ lệ khác nhau tùy loại thực vật. lignin của cây gỗ thực vật mềm điển hình gồm 80 conyferyl, 14 cumaryl và 6% coniferyl. Lignin của cây gỗ cứng gồm lượng bằng nhau của conyferyl và cynapyl; cumaryl khiếm tỷ lệ rất nhỏ.
Trong đại phân tử lignin, các đại cấu trúc nối với nhau bằng rất nhiều liên kết và loại liên kết, trong đó liên kết chủ yếu chiếm 50-60% số liên kết giữa monome là kiểu liên kết aryl-glyxerol--aryl ete. Ngoài ra còn có các kiểu liên kết phenyl-cumaryl, biphenyl, diarylete. Vì dẫn suất của các hợp chất thơm có mạch bên với nhiều nhớm chức hoạt động, đặc biệt là OH của nguyên tử cacbon(đối với vịng thơm) nên lignin có thể tham gia vào nhiều loại phản ứng đặc trưng khác hẳn với xenlulo và hemixenlulo, như các phản ứng thế( clo hóa), phản ứng este hóa, oxy hóa, dimetyl hóa.
Nó tan tốt trong dung dịch kiềm nóng, một phần trong dung môi hữu cơ.
Vi khuẩn và nấm có khả năng sinh ra enzyme phân hủy lignin, chủ yếu là nấm. Từ đó, đưa đến hướng nghiên cứu khả năng phân hủy lignin ở nấm. Nghiên cứu khả năng phân hủy lignin sẽ giúp cho ta có những kiến thức nhất định về nó, do đó giúp ứng dụng vào sản xuất. Khi biết được các yếu tố ảnh hưởng sẽ kiểm soát được quá trình phân hủy lignin, biết được các yếu tố tác động để thúc đẩy hay kiềm hãm quá trình Ngoài ra, còn có thể ứng dụng khả năng phân hủy lignin của chúng để biết được khả năng sản sinh enzyme phân hủy lignin, biết được thời điểm nào thu được lượng enzyme nhiều nhất, ứng dụng vào vấn đề thu nhận enzyme.
Ngày nay, các enzyme có khả năng phân hủy lignin được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau với nhiều mục đích. Như trong thực phẩm và thức ăn gia súc, sử dụng các enzyme này nhằm tăng khả năng tiêu hóa thức ăn xơ cho động vật ăn cỏ; ứng dụng để xử lý chất thải tẩy trắng cellulose và các chất hữu cơ độc hại như PAH, PCB, dioxin; chuyển hóa lignin thành chất mới. Ngoài ra enzyme phân hủy lignin còn được ứng dụng vào công nghiệp sản xuất bột và giấy, tham gia quá trình sản xuất bột bằng phương pháp sinh học, tẩy trắng bột bằng phương pháp sinh học biến tính xơ sợi, phân hủy lignin ở dăm gỗ để giảm tính tiêu hao năng lượng trong sản xuất bột cơ và hóa.
Vì vậy, việc nghiên cứu khả năng phân hủy lignin ở nấm là cần thiết để có các dữ liệu ứng dụng vào sản xuất công nghiệp.
Việc chuyển hóa nguồn chất hữu cơ này thành các sản phẩm có ích cũng như giải quyết vấn đề ô nhiễm hiện gặp nhiều khó khăn.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy Phanerochaete chrysosporium là loại vi sinh vật được biết và được nghiên cứu nhiều do khả năng phân hủy lignin bằng hệ enzyme của chúng. Với mục đích nâng cao chủng vi sinh vật nhằm thu được enzyme có hoạt tính cao sử dụng trong việc phân giải chất hữu cơ trong tự nhiên, chúng tôi đã sử dụng hai tác nhân UV và Shock nhiệt để gây đột biến cho Phanerochaete chrysosporium và theo dõi hoạt tính của Lignin Peroxidase (LiP) , Manganese Peroxidase (MnP) và cellulase theo thời gian chiếu tia UV và nhiệt độ gây shock nhiệt.