Luận Văn Nuôi cấy Bacillus subtilis thu nhận α-amylase và ứng dụng trong sản xuất dextri

vi


MỤC LỤC


TRANG


Lời cảm ơn iii


Tóm tắt .iv


Abstract .v


Mục lục .vi


Danh sách các chữ viết tắt ix


Danh sách các hình x


Danh sách các bảng xi


Danh sách các sơ đồ xii


Danh sách các đồ thị .xii


Danh sách các biểu đồ .xii


Chương 1. MỞ ĐẦU .1


1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ .1


1.2. MỤC ĐÍCH 2


1.3. YÊU CẦU 2


Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3


2.1. BACILLUS SUBTILI .3


2.1.1. Đặc điểm vi khuẩn 3


2.1.2. Phân loại .6


2.1.3. Bộ gen .6


2.1.4. Ứng dụng 7


2.2. ALPHA-AMYLASE .8


2.2.1. Khái niệm .8


2.2.2. Phân loại, danh pháp 8


2.2.3. Cấu trúc phân tử . 8


2.2.4. Tính chất .9


2.2.5. Cơ chế xúc tác 10


2.2.6. Ứng dụng 11


2.3. CÁC PHưƠNG PHÁP NUÔI CẤY VI SINH VẬT .12

vii


2.3.1. Nuôi cấy bề mặt 12


2.3.2. Nuôi cấy chìm 12


2.4. TÁCH VÀ LÀM SẠCH ENZYME 13


2.5. DEXTRIN 13


2.5.1. Phân loại .14


2.5.2. Tính chất .14


2.5.2.1. Độ nhớt 15


2.5.2.2. Độ pH 16


2.5.2.3. Tuổi của dung dịch dextrin 16


2.5.2.4. Độ hòa tan 16


2.5.2.5. Màu sắc 16


2.5.3. Quy trình sản xuất dextrin 17


2.5.4. Ứng dụng 18


Chương 3. VẬT LIỆU VÀ PHưƠNG PHÁP .19


3.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM .19


3.2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .19


3.3. PHưƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .20


3.3.1. Xác định mật độ tế bào .20


3.3.2. Khảo sát thời gian nuôi cấy thích hợp 20


3.3.3. Khảo sát tỷ lệ tủa enzyme bằng cồn 96% 20


3.3.4. Khảo sát tỷ lệ tủa enzyme bằng (NH ) SO 21

4 2 4 .


3.3.5. Khảo sát thời gian tủa enzyme bằng cồn 96% .21


3.3.6. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thủy phân của


α-amylase 22


3.3.6.1. Nhiệt độ 22


3.3.6.2. pH .22


3.3.7. Khảo sát tỷ lệ cồn thích hợp thu dextrin 22


3.3.8. Khảo sát khả năng thủy phân của chế phẩm α-amylase với các


nguồn tinh bột. .22


3.3.8.1. Khảo sát khả năng thủy phân với các nguồn tinh bột .22


3.3.8.2. Khảo sát nồng độ tinh bột thích hợp. .23


3.4. PHưƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 23

viii


Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .24


4.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỜI GIAN NUÔI CẤY .24


4.2. KẾT QUẢ TINH SẠCH α-AMYLASE BẰNG CỒN 96% VÀ


(NH ) SO 25

4 2 4


4.2.1. Kết quả tỷ lệ tủa enzyme bằng cồn 96% 24


4.2.2. Kết quả tỷ lệ tủa enzyme bằng (NH ) SO 27

4 2 4


4.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỜI GIAN TỦA ENZYME BẰNG CỒN 96% 28


4.4. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HưỞNG ĐẾN KHẢ


NĂNG THỦY PHÂN CỦA α-AMYLASE 29


4.4.1. Nhiệt độ 29


4.4.2. pH .30


4.5. KẾT QUẢ KHẢO SÁT TỶ LỆ CỒN THÍCH HỢP THU DEXTRIN .31


4.6. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG THỦY PHÂN CỦA CHẾ PHẨM


α-AMYLASE VỚI CÁC NGUỒN TINH BỘT 32


4.7. KẾT QUẢ KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ BỘT NĂNG VÀ THỜI GIAN


THỦY PHÂN HỒ BỘT NĂNG BẰNG CHẾ PHẨM α-AMYLASE .32


Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37


TÀI LIỆU THAM KHẢO 38


PHỤ LỤC

x


DANH SÁCH CÁC HÌNH


HÌNH TRANG


Hình 2.1. Hình thái Bacillus subtilis .3


Hình 2.2. Bacillus subtilis đang trong giai đoạn tạo bào tử 4


Hình 2.3. Khuẩn lạc B. subtilis trên thạch đĩa .4


Hình 2.4. Cấu trúc không gian của α-amylase .9


Hình 2.4. Vị trí cắt của α-amylase trên phân tử tinh bột .11


Hình 2.5. Dextrin .14


Hình 4.1. Môi trường bán rắn trước khi nuôi cấy 25


Hình 4.2. Canh trường nuôi cấy sau 48 giờ 25


Hình 4.3. Ảnh hưởng của pH lên hoạt độ của α-amylase .30


Hình 4.4. Chế phẩm α-amylase .36


Hình 4.5. Chế phẩm dextrin 36

xi


DANH SÁCH CÁC BẢNG


BẢNG TRANG


Bảng 2.1. Một số phản ứng sinh hoá của B. subtilis 5


Bảng 2.2. phân loại của Bacillus subtilis .6


Bảng 2.3. Một số tính chất của dextrin .15


Bảng 4.1. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy lên hoạt độ α-amylase .24


Bảng 4.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ cồn 96% lên hoạt độ α-amylase .26


Bảng 4.3. Ảnh hưởng của (NH ) SO lên hoạt độ α-amylase .27

4 2 4


Bảng 4.4. Ảnh hưởng của thời gian tủa cồn 96% lên hoạt độ α-amylase 28


Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt độ của α-amylase .29


Bảng 4.6. Ảnh hưởng của pH lên hoạt độ của α-amylase .30


Bảng 4.7. Lượng dextrin thu được ở các tỷ lệ cồn 96% .31


Bảng 4.8. Dextrin tạo thành do α-amylase thủy phân tinh bột 10% .32


Bảng 4.9. Hiệu suất thu dextrin .33


Bảng 4.10. Hiệu suất thu dextrin khi thủy phân bột năng 10% 33


Bảng 4.11. Hiệu suất thu dextrin khi thủy phân bột năng 15% 34


Bảng 4.12. Hiệu suất thu dextrin khi thủy phân bột năng 20% 35


Nuôi cấy Bacillus subtilis thu nhận α-amylase và ứng dụng trong sản xuất dextri