Thứ bảy, 11/07/2020 | 15:22

Thứ bảy, 11/07/2020 | 15:22
Cập nhật 10:17 ngày 23/05/2020

Đặc điểm sinh học và khả năng sinh tổng hợp Endoglucanase của chủng xạ khuẩn chịu nhiệt CXM1-26

TÓM TẮT:
Trong sản xuất giấy, giai đoạn nghiền là giai đoạn tiêu thụ mức năng lượng cao, thường dao động từ 150 đến 500 kWh / tấn giấy và chiếm 30 đến 50% tổng năng lượng của quá trình sản xuất giấy. Việc tiêu tốn quá nhiều năng lượng trong quá trình sản xuất sẽ làm tăng chi phí sản xuất. Bổ sung cellulase trong quá trình nghiền đã phát huy hiệu quả bởi endoglucanase tham gia vào quá trình phân cắt các cầu nối trong mạch cellulose, làm giảm năng lượng nghiền và tiêu hao hóa chất. Xạ khuẩn CXM1-26 được phân lập từ mùn gỗ tại phân xưởng nhiên liệu, nhà máy Giấy Bãi Bằng. Chủng này thuộc nhóm nâu xám, sinh trưởng trong khoảng nhiệt độ từ 20 - 55oC, và pH 4 - 9, có khả năng sinh enzym endoglucanase một loại cellulase ứng dụng nhiều trong công nghiệp giấy. Dựa vào một số đặc điểm hình thái và phân tích trình tự gen 16S rRNA, chủng CXM1-26 có độ tương đồng cao với loài Streptomyces thermodiastaticus (>99%). Chủng sinh tổng hợp endoglucanase cao nhất (23,15 U/ml) trong môi trường Gause 1 cải tiến lỏng có bổ sung 1% cơ chất CMC, nhiệt độ nuôi cấy 450C, pH 7 trong 120 giờ.
Từ khóa: Cellulase, CXM1-26, Streptomyces thermodiastaticus, Xạ khuẩn chịu nhiệt 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cellulase là hệ enzym và được chia làm 3 loại theo hoạt động xúc tác, gồm có endo-β-1,4-glucanases hay endoglucanase (E.C. 3.2.1.4), exo-β-1,4-glucanases hoặc cellobiohydrolase (E.C. 3.2.1.91) và p-1,4-glucosidase (E.C. 3.2.1.21). Endoglucanase hoạt động phân cắt ngẫu nhiên vào các vị trí vô định hình bên trong cấu trúc sợi cellulose, làm giảm nhanh chiều dài của chuỗi và làm tăng nhẹ số lượng các nhóm khử tự do. Các exo-β-1,4-glucanase hay cellobiohydrolase loại bỏ các đơn vị glucose hay cellobiose ở hai đầu tự do của chuỗi cellulose. Cuối cùng, β-1,4-glucosidase thủy phân sản phẩm cellobiose được sinh ra từ các hoạt động trên và tạo ra sản phẩm cuối cùng là glucose. Các endoglucanase và cellobiohydrolase hoạt động làm giảm trọng lượng phân tử cellulose, dẫn đến giảm độ nhớt của môi trường [7, 13]. Các cellulase hoạt động trên bề mặt và bên trong các sợi cellulose đến một mức nào đó sẽ cho phép giảm năng lượng cho sản xuất giấy. Cellulase ảnh hưởng đến cấu trúc sợi dẫn đến cải thiện quá trình nghiền tinh của sợi và tăng cường sự liên kết trong sản phẩm giấy cuối cùng [13]. Mục tiêu chính của ứng dụng chế phẩm enzyme đối với xử lý bột giấy là giảm năng lượng sử dụng, tăng chất lượng bột giấy và thân thiện với môi trường hơn [3]. Sử dụng 5 kg endoglucanase/tấn bột giấy thô có thể giảm lượng năng lượng sử dụng 20% đối với bột cơ. Với bột hóa học sử dụng các loại cellulase khác nhau có thể làm giảm 10 - 37% năng lượng nghiền, cải thiện quá trình trợ thoát nước và tăng chất lượng bột giấy thành phẩm [13].
Cellulase có thể thu nhận từ nhiều nhóm sinh vật như nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn, động vật nguyên sinh và thực vật. Trong đó việc thu nhận từ các loài vi sinh vật rất được coi trọng bởi khả năng sinh trưởng nhanh, dễ dàng thu nhận enzym với khối lượng lớn để ứng dụng. Trong bài báo này chúng tôi trình bày một số kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh học và khả năng sinh endoglucanase của chủng xạ khuẩn chịu nhiệt CXM1-26 thu nhận từ mẫu mùn gỗ ở Tổng công ty Giấy Bãi Bằng có tiềm năng ứng trong việc giảm năng lượng nghiền trong sản xuất giấy.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Vật liệu nghiên cứu: Chủng CXM1-26 được phân lập từ mẫu mùn gỗ thu thập ở Nhà máy Giấy Bãi Bằng và được lưu giữ trong bộ sưu tập giống của phòng Vi sinh vật đất, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Môi trường sử dụng trong nghiên cứu: Môi trường khoáng Gause I cải tiến (g/L): K2HPO4 0,5; MgSO4.7H2O 0,5; KNO3 0,5; NaCl 0,5; FeSO4.7H2O 0,001; 0,5% glucose và 0,2 % pepton; pH 6,5-7,0. Môi trường Gause II (g/L): Cao thịt 3; peptone 5; glucose 10; pH7,0. Môi trường Bennet (g/L): cao nấm men 1,0; cao thịt 1,0; N-7amine 2,0; glucose 10,0; pH 7. Môi trường ISP 2 (g/l): cao nấm men 4, cao malt 4, glucose 10, pH7. Môi trường ISP4 (g/L): Tinh bột 10; K2HPO4 1, MgSO4.7H2O 1, NaCl 1, (NH4)2 SO4 2, CaCO3 2; pH 7; ISP6 và ISP7 được mô tả bởi Shirling and Gottlieb (1966) [11]; Môi trường AH4 (thành phần (g/l): Glucose, 15; bột đậu tương, 15; NaCl, 5; CaCO3, 1,0; pH 7,0); Môi trường 79 (thành phần (g/L): Glucose, 10; peptone, 10; thủy phân enzyme casein, 2; NaCl, 6; pH 7,2-7,4) và Môi trường SCA [1].
Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học: Nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng CXM1-26 được thực hiện theo các phương pháp trong khóa phân loại của Bergey's Mannual of Determinative Bacteriology (1989).
Tách chiết DNA và phân tích trình tự gen 16 S-rRNA: DNA tổng số của xạ khuẩn được tách theo phương pháp được mô tả bởi Sambrook và Russell (2001) và gen 16S rDNA được khuếch đại bằng phương pháp PCR sử dụng cặp mồi 27F: 5'-TAACACATGCAAGTCGAACG-3' và 1492R: 5'-GGTGTGACGGGCGGTGTGTA-3'. Sản phẩm của phản ứng PCR được kiểm tra, tinh sạch và phân tích trên máy đọc trình tự ABI PRISM 3100, xử lý bằng phần mềm BioEdit. Sử dụng chương trình BLAST đánh giá mức độ tương đồng gen 16S-rDNA của chủng CXM1-26 với các trình tự gen trong GenBank (NCBI). Cây phả hệ được thiết lập trên cơ sở khoảng cách di truyền theo Kimura bằng việc sử dụng phương pháp Neighbor-joining.
Nghiên cứu môi trường và điều kiện lên men cho sinh tổng hợp endoglucanase: Chủng CXM1-26 được nuôi cấy trên các môi trường Gause I cải tiến, Gause II, Bennet, ISP 2, ISP4, AH4, MT79 và SCA có bổ sung 0,5% CMC. Ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ và pH được nghiên cứu trong dải nhiệt độ 25 - 500C và pH 4 - 9. Tất cả các thí nghiệm được tiến hành trong bình tam giác 250ml chứa 50 ml dịch môi trường, bổ sung 2% dịch nhân giống 24 giờ (mật độ 107 CFU/ml), tốc độ lắc 150 vòng/phút. Sau 4 ngày, ly tâm 10.000 vòng/phút, 40C, loại bỏ sinh khối, thu nhận dịch enzyme thô và kiểm tra hoạt tính enzyme.
Phương pháp xác định hoạt tính endoglucanase: Hoạt tính của endoglucanase được xác định bằng phương pháp Nelson-Somogyi [5]. Cơ chất phản ứng là dung dịch Carboxymethyl cellulose (CMC) 1%, điều kiện phản ứng là đệm photphat 0,1M; pH 7,0; thời gian 60 phút ở nhiệt độ 450C. Một đơn vị hoạt độ endoglucanase (U) được định nghĩa là lượng enzyme giải phóng 1 ^mol glucose trong điều kiện phản ứng.
Các kết quả thu được là các giá trị trung bình, được xử lý theo phương pháp thống kê, sử dụng phần mềm thống kê phân tích dữ liệu Excel 2010 để tính toán.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Một số đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn CXM1-26
Chủng CXM1-26 thuộc nhóm xạ khuẩn nâu xám theo phân loại nhóm màu của Shirling và Gottlieb (1966), sinh sắc tố nâu vàng trên môi trường ISP2, ISP3 và không sinh sắc tố melanin (sắc tố màu nâu) trên môi trường nuôi cấy ISP6 và ISP7. Chủng sinh trưởng tốt ở nhiệt độ từ 20 - 550C, pH 4-9. Chủng có khuẩn ty khí sinh rõ ràng trên các môi trường khảo sát, bề mặt khuẩn lạc dạng bột, khô.
Hình 1: Hình thái khuẩn lạc (a) và bào tử (x10000) (b) của chủng CXM1-26 trên môi trường ISP2 sau 7 ngày
Hình 2: Cây tương đồng di truyền chủng CXM1-26 với các loài thuộc chi Streptomyces
Hình thái chuỗi bào tử của chủng CXM1-26 dưới kính hiển vi điện tử ở độ phóng đại 10000 lần cho thấy, chuỗi bào tử có dạng xoắn, số lượng bào tử trên chuỗi > 8 và xuất hiện một vài chuỗi dài. Bề mặt bào tử có dạng hơi xù xì và bào tử có hình Ovan kích thước khoảng 10x6 nm (Hình 1b). Đối chiếu với các đặc điểm phân loại trong khóa phân loại Bergey và ISP, đã xác định chủng CXM1-26 thuộc chi xạ khuẩn Streptomyces.
So sánh trình tự gen 16S - rRNA của chủng CXM1-26 (1152 Nu) với các chủng công bố trên cơ sở dự liệu Genbank cho thấy, trình tự gen 16S-rRNA của chủng CXM1-26 có độ tương đồng cao trên 99% với các trình tự gen 16S-rRNA của các loài xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces (Hình 2): Streptomyces thermodiastaticus Mums 24; S. mexicanus NBRC 100915; S. mexicanus CH-M-1035; S. pluripotens AMR82; S. chiangmaiensis TA4-1 ... Tuy nhiên, đặc điểm hình thái và nuôi cấy của chủng CXM1-26 khác với các loài không chịu nhiệt thuộc chi Streptomyces trên và có đặc điểm gần với hai loài S. thermodiastaticus Mums 24 và S. mexicanus NBRC CH-M-1035 do có tính chịu nhiệt và sinh trưởng được ở 550C (Bảng 1). Trên môi trường thạch, xạ khuẩn CXM1-26 có khả năng phân hủy cơ chất CMC với vòng phân hủy đạt 36 mm. Kết hợp với đặc điểm sinh học và phân tích trình tự gen 16S rRNA, chủng CXM1¬26 có các đặc điểm gần với loài S. thermodiastaticus và được đặt tên S. thermodiastaticus CXM1-26. Trong loài S. thermodiastaticus có chủng HF3-3 đã được Suyotha và cộng sự (2017) công bố với khả năng sinh tổng hợp a -1,3- glucanase HF65- là enzyme xúc tác quá trình thủy phân liên kết -1,3-glycosid của a -1,3-glucan (thành phần chính của polysacarit ngoại bào được tạo ra bởi Streptococci có trong mảng bám răng và thành tế bào của một số loại nấm) [12].
Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện lên men cho sự sinh tổng hợp cellulase của chủng xạ khuẩn CXM1-26
Ảnh hưởng của môi trường lên men
Xạ khuẩn CXM1-26 sinh tổng hợp endoglucanase cao nhất ba môi trường là Gause I cải tiến (đạt 13,65 U/ml), môi trường Bennet (đạt 11,97 U/ml) và môi trường ISP4 đạt 10,24 U/ml. Trên các môi trường còn lại enzym endoglucanase sinh ra thấp, đều dưới 8 U/ml (Hình 3a). Do vậy, môi trường Gause I cải tiến có bổ sung 0,5% CMC; 0,5% glucose và 0,2 % pepton được sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo.
Trong nghiên cứu của El-Naggar và cộng sự (2014) [6], khi khảo sát trên môi trường có sử dụng một số nguồn cacbon khác nhau từ phụ phẩm nông nghiệp để sản xuất endoglucanase bởi chủng S. albogawnolus, kết quả cho thấy xylan, sucrose, tinh bột, inulin, bột yến mạch và cellobiose không có tác dụng kích thích sản xuất endoglucanase. Trong khi đó, bã mía, bột cellulose, rơm bụi, cám lúa mì và trấu lại làm tăng khả năng sinh tổng hợp endoglucanase so với cơ chất CMC. Endoglucanase của chủng đạt cao nhất trên môi trường có bã mía (41,54 U/mL) và sinh tổng hợp enzyme thấp nhất trong môi trường bổ sung sucrose là nguồn carbon (14,07 U/mL). Theo một số tác giả khác thì tinh bột và maltose làm ức chế sản xuất endoglucanase bởi Streptomyces sp. BRC1 và BRC2 tương ứng. Trong khi glucose và cellobiose cho thấy cảm ứng tốt để hình thành endoglucanase bởi 2 chủng này [4]. Theo El-Naggar và cộng sự (2014) thì chủng xạ khuẩn nghiên cứu cũng sinh tổng hợp endoglucanase cao nhất trên môi trường có chứa nguồn nitơ là pepton [6]. Điều này cho thấy, cơ chất rất quan trọng trong việc sinh tổng hợp enzyme từ các chủng xạ khuẩn và mỗi chủng lại yêu cầu nguồn cơ chất và môi trường khác nhau.
Bảng 1. So sánh các đặc điểm hình thái của chủng CXM1-26 với các chủng Streptomyces spp. [10] có độ tương đồng cao
Ghi chú: ND: Không xác định; (-) không sinh trưởng, không sinh hoặc không phân hủy. 
Ảnh hưởng của nồng độ chất cảm ứng
Cơ chất cảm ứng được bổ sung vào môi trường khảo sát Gause I cải tiến là CMC với tỷ lệ bổ sung 0,5 đến 2% với bước nhảy là 0,5 với điều kiện nuôi cấy được giữ ở 450C.
Trên môi trường lên men có bổ sung nồng độ CMC thay đổi khả năng sinh tổng hợp cellulase của S. thermodiastaticus CXM1-26 biến động khá lớn. Hoạt độ enzyme thu được khi bổ sung 1 % CMC đạt 18,15 U/ml cao gấp khoảng 2 lần khi sử dụng nồng độ CMC là 0,5%. Khi tăng nồng độ CMC lên 1,5 và 2% hoạt tính enzyme thu được giảm (Hình 3b). Điều này cũng được chỉ ra bởi một số tác giả [6,9] khi khảo sát các cơ chất cho quá trình sinh tổng hợp endoglucanase từ vi sinh vật. Hoạt tính enzyme thường đạt được cao trên môi trường bổ sung CMC 1%. Điều này được giải thích là do enzyme cellulase là enzyme cảm ứng chúng được sinh tổng hợp phụ thuộc và sự hiện diện của cơ chất cảm ứng [9]. Với enzyme cảm ứng thì nồng độ chất cảm ứng rất quan trọng, nếu sử dụng thừa thì sinh ra ức chế quá trình sinh tổng hợp enzyme. Trong nghiên cứu của El-Naggar và cộng sự (2014), với cơ chất CMC chủng xạ khuẩn S. albogawnolus sinh tổng hợp đạt 30,09 U/mL và nồng độ cơ chất sử dụng phù hợp với chủng cho sinh tổng hợp enzyme là 1% [6]. Nồng độ CMC 1% được sử dụng trong các nghiên cứu tiếp theo của chủng CXM1-26.
Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH và thời gian
Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH và thời gian đến sinh tổng hợp endoglucanase của chủng S. thermodiastaticus CXM1-26 được thể hiện ở Bảng 2. Chủng xạ khuẩn khảo sát sinh trưởng trong khoảng nhiệt độ từ 20 đến 550C, sinh trưởng yếu ở 550C. Vì vậy, chúng tôi khảo sát khoảng nhiệt độ sinh tổng hợp enzyme trong khoảng từ 25-500C. Kết quả cho thấy, nhiệt độ sinh tổng hợp enzym thích hợp với chủng CXM1-26 là 450C, ở nhiệt độ 25, 37 và 500C hoạt độ endoglucanase thu được giảm, đạt 33%, 48% và 65% hoạt tính so với nhiệt độ 450C.
Độ pH môi trường thích hợp cho sự sinh tổng hợp cellulase của xạ khuẩn CXM1-26 đạt cao nhất (18,85 U/ ml) trên môi trường có pH ban đầu 7,0. Ở các môi trường có pH 4 và 5 hoạt tính của chủng giảm mạnh chỉ còn khoảng 3 và 5 U/ml. Với các pH môi trường 6, 8 và 9 hoạt độ enzym đạt lần lượt 7,9; 13 và 6,2 U/ml. Khoảng pH cho sinh tổng hợp enzym của chủng CXM1-26 cũng tương đồng với kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả khi khảo sát pH môi trường cho sinh tổng hợp endoglucanase từ các chủng xạ khuẩn. Chủng S. albogriseolussub sp. Cellulolyticus, sinh tổng hợp enzyme đạt cao nhất ở pH 6,5 và giảm 49,91% ở pH 8. Chủng Streptomyces sp. F2621 và S. albogriseous [13] sinh tổng hợp endoglucanase cao nhất ở pH 6,5-7,0, xạ khuẩn S. albaduncus [8] ở pH 7-7,5, xạ khuẩn Streptomyces sp. BRC1 và Streptomyces sp. BRC2 [4] ở pH 6,5-7,5.
Tại thời điểm 24 - 48 giờ, quá trình sinh tổng hợp endoglucanase của chủng S. thermodiastaticus CXM1-26 diễn ra chậm, hoạt độ enzym đạt 2,16 và 4,15 U/ml. Từ 72 đến 120 giờ, quá trình sinh tổng hợp cellulase của chủng diễn ra mạnh mẽ, hoạt độ endoglucanase tại 72 giờ đạt 21 U/ml và 96 giờ đạt 22,94 U/ml, sinh tổng hợp endoglucanase cao nhất ở thời điểm 120 giờ với hoạt độ đạt 23,15 U/ml. Lượng enzym sinh ra giảm sau 144 giờ nuôi cấy và tiếp tục giảm mạnh ở ngày tiếp theo (hoạt tính enzyme ở 168 giờ là 5,10 U/ml). Như vậy, sau 120 giờ lên men quá trình sinh tổng hợp enzym bắt đầu ngừng, hoạt độ enzym có xu hướng giảm, điều này được giải thích là do protease trong tế bào được sinh ra đã phân cắt và phá vỡ các cấu trúc enzym cellulase dẫn đến sự sụt giảm hoạt độ enzym. Như vậy, thời gian thu hồi endoglucanase thích hợp nhất đối với chủng CXM1-26 từ khoảng 96-120 giờ.
Thời gian thu nhận enzyme của các chủng xạ khuẩn thường sau thời điểm sinh trưởng cao nhất và tùy thuộc vào môi trường, tốc độ sinh trưởng của từng chủng. Tuy nhiên đa phần các chủng xạ khuẩn sẽ cho thu nhận enzyme trong khoảng 72-168 giờ. Theo công bố của Chellapandi và Jani (2008) [4] xạ khuẩn Streptomyces sp. BRC1 và Streptomyces sp. BRC2 sinh tổng hợp enzyme cellulase cao nhất trong khoảng thời gian 72-88 giờ nuôi cấy với hoạt tính đạt (11,25-11,90 U/mL). Xạ khuẩn chịu nhiệt S. albogriseolus subsp. Cellulolyticus đạt 57,69 U/mL sau 6 ngày nuôi cấy [6]. Xạ khuẩn Streptomyces SP. B-PNG23, sinh tổng hợp enzyme endoglucanase đạt cao nhất sau 7 ngày lên men và sau thời điểm trên hoạt tính enzyme sinh tổng hợp của chủng giảm [2].
Bảng 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH và thời gian nuôi cấy đến khả năng sinh tổng hợp Cellulase của chủng S. thermodiastaticus CXM1-26
4. KẾT LUẬN
Xạ khuẩn S. thermodiastaticus CXM1-26 được phân lập từ mùn gỗ tại Nhà máy Giấy Bãi Bằng thuộc nhóm xạ khuẩn nâu xám, nhiệt độ phát triển trong khoảng từ 20-55oC, pH từ 4-9; là chủng chịu nhiệt. Chủng sinh tổng hợp endoglucanase cao nhất trên trong môi trường Gause I cải tiến có bổ sung 1% CMC, ở pH 7, nhiệt độ 450C. Trong môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp trên, xạ khuẩn CXM1-26 sinh tổng hợp endoglucanase đạt 23,15 U/ml sau 120 giờ nuôi cấy.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được hỗ trợ kinh phí từ đề tài ĐT.02.19/CNSHCB thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 của Bộ Công Thương và trang thiết bị của Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Atlas R.M., Handbook of microbiological media, CRC press, 2010.
2. Azzeddine B., Abdelaziz M., Estelle C., Mouloud K., Nawel B., Nabila B., Francis D., Said B. (2013), Optimization and partial characterization of endoglucanase produced by “Streptomyces” SP. B-PNG23, Arch. Biol. Sci., Belgrade, 65 (2), 549-558.
3. Buzata P., Przybysz K., Kalinowska P.H., Derkowska, M. (2016). Effect of Cellulases and Xylanases on Refining Process and Kraft Pulp Properties. PLOS ONE, 11(8), e0161575. doi:10.1371/journal.pone.0161575
4. Chellapandi P., Jani H.M. (2008), Production of endoglucanase by the native strains of “Streptomyces” isolates in submerged fermentation, Brazilian Journal of Microbiology (2008) 39:122-127.
5. Chitoshi H. and Yoshiako K. (1980). Determination of Glucose by a Modification of Somogyi-Nelson Method, Agricultural and Biological Chemistry 44 (12), 2943 - 2949.
6. El-Naggar N.E-A., Abdelwahed N.A.M., Saber W.I.A., Mohamed A.A. (2014). Bioprocessing of some agro-industrial residues for endoglucanase production by the new subsp.; “Streptomyces albogriseolus” subsp. cellulolyticus strain NEAE-J, Brazilian Journal of Microbiology 45, 2, 743-756.
7. Gandinia A, Pasquini D (2012) The impact of cellulose fibre surface modification on some physico-chemical properties of the ensuing papers. Ind Crop Prod 35:15-21.
8. Harchand R.K.; Singh S. (1994). Catabolite repression of cellulase biosynthesis in “Streptomyces albaduncus”. J. Basic. Microbiol., 34 (6), 371-378.
9. Lugani Y., Singla R and Sooch B.S. (2015), Optimization of Cellulase Production from Newly Isolated Bacillus sp. Y3, J. Bioprocess Biotech., 5:11.
10. Petrosyan P., Garci'a-Varela M., Luz-Madrigal A., Huitro'n C. and Flores M.E. (2003). “Streptomycesmexicanus''sp. nov., a xylanolytic micro-organism isolated from soil, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2003), 53, 269-273.
11. Shirling E.B., Gottlieb D. (1966) Methods for characterization of Streptomyces species. Int. J Syst Bacteriol 16:313-340.
12. Suyotha W., Fujiki H., Cherdvorapong V., Takagi K., Yano S., and Wakayama M. (2017). A novel thermostable a-1,3-glucanase from “Streptomyces thermodiastaticus''HF 3-3, J. Gen. Appl. Microbiol., 63, 296-304.
13. Torres C.E., Negro C., Fuente E., Blanco A. (2012). Review Enzymatic approaches in paper industry for pulp refining and biofilm control. Appl Microbiol Biotechnol. 96(2), 327-344.
THERMOPHILIC ACTINOMYCETES CXM1-26 AND THEIRS ABILITY TO
PRODUCE ENDOGLUCANASE ENZYME
ABSTRACT:
Refining is an energy-intensive process, usually ranging from 150 to 500 kWh/ton paper and accounting for 30 to 50% of the total energy used for paper making. As the result, the investment of papermaking is exorbitant and it is required to look for an alternative method. The use of cellulase has become an effective and environmental- friendly way in modifying fiber properties since endocellulases break internal bonds of cellulose as well as improve refinability. Actinomyces CXM1-26 was isolated from a wood humus sample collected from BaiBang paper factory which has ability to produce endo-cellulase. This isolate could grow at temperature of 20-550C, pH 4 - 9 and belongs to brownish gray group. According to the results of morphological characteristics and phylogenetic analysis of 16S rDNA, the strain CXM1-26 was identified as Streptomyces thermodiastaticus. The strain has highest endo-cellulase activity (23,15 U/ml) when shaking in modified Gause 1 medium added 1% CMC, at 450C after 120 hours.
Key words: cellulase, CXM1-26, Thermophilic Streptomyces, Streptomyces thermodiastaticus.
PHAN THỊ HỒNG THẢO1, TRẦN THỊ HƯƠNG1, ĐẶNG THỊ NHUNG1, NGUYỄN VŨ MAI LINH1,
NGUYỄN THỊ HỒNG LIÊN1, NGUYỄN VĂN HIẾU1, CAO VĂN SƠN2, NGÔ VĂN HỮU2, ĐẶNG VĂN SƠN2
1 Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2 Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô
(Bài đăng trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số 41 tháng 4 năm 2020)

Bài cùng tác giả

Bài khác

Tổng số lượt truy cập :
  • 1
  • 3
  • 5
  • 6
  • 3
  • 6
  • 3
lên đầu trang