BẢN TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
1. Tóm tắt mở đầu
Tên tác giả: Đào Thị Thanh Xuân
Tên luận án: Nghiên cứu cellulase từ vi khuẩn ruột mối phân lập ở Việt Nam
Ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 9420201
Tên cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
2. Nội dung bản trích yếu:
Mục đích
Phân lập và đánh giá được sự đa dạng của vi khuẩn sinh cellulase của các chủng vi khuẩn phân lập từ ruột mối ở Việt Nam
Giải trình tự và phân tích hệ gen vi khuẩn làm cơ sở đánh giá tiềm năng phân giải cellulase của vi khuẩn ruột mối phân lập được
Đối tượng
Các chúng vi khuẩn phân lập từ ruột mối ở Việt Nam
Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng.
(1) Phân lập và tuyển chọn vì khuẩn có khả năng sinh cellulase từ ruột mối
(2) Định tên một số vi khuẩn phân lập được từ ruột mối
(3) Tối ưu điều kiện sinh tổng hợp cellulase từ hai vì khuẩn lựa chọn
(4) Thu nhận cellulase từ 2 chủng vi khuẩn lựa chọn và xác định đặc tính CMCase của chế phẩm
(5) Xác định đặc tính di truyền và các gen mã hóa enzym thủy phân cellulose của một chúng vi khuẩn
(6) Sử dụng dịch enzym thô từ hai vi khuẩn lựa chọn để thủy phân vật liệu giàu cellulose
Các kết quả chính và kết luận:
Đã phân lập 108 chủng vi khuẩn từ các mẫu mối lấy từ các địa điểm khác nhau, chọn ra được 11 chủng vi khuẩn có hoạt tính cellulase cao từ kết quả định tính và định lượng. Định tên được 9 chủng vi khuẩn, trong đó có tới 7/11 chúng thuộc chỉ Bacillus chiếm 63%.
– Tối ưu quá trình sinh tổng hợp CMCase từ Bacillus subtilis G4 trên môi trường có nồng độ casein 19,92 g/l, nồng độ bột đậu tương 15,9 g/l, nồng độ tinh bột 19,52 g/1, nuôi cấy ở nhiệt độ 37°C, pH 7,0, thời gian 72 giờ, tỷ lệ nhân giống 1% và tốc độ lắc 150 vòng/phút đạt hoạt độ endoglucanase cao nhất 5,63 U/ml. Chế phẩm cellulase kết tủa bởi 80% Acetone có nhiệt độ tối ưu 60°C, pH tối ưu 7,0; bền ở pH từ 4,0-7,0 và bền nhiệt từ 40°C -50°C.
– Thu nhận được cellulase từ MP1 có hoạt độ endoglucanase cao nhất đạt 3,25 U/ml trên môi trường có nồng độ tỉnh bột 1%, casein 1%, bột đậu tương 1,5%, thời gian nuôi cấy 72 giờ, tỷ lệ giống 5%, tốc độ lắc 100 vòng/phút, pH môi trường 7.5 và nhiệt độ 37°C.
Chế phẩm cellulase thu nhận từ MP1 kết tủa bằng ethanol có nhiệt độ và pH tối ưu tương ứng là 60°C và pH 6.0, cellulase từ MP1 bền ở nhiệt độ 40°C-50°C và bền pH từ 5-10. + Đã giải trình tự toàn bộ hệ gen, lắp ráp, chủ giải và phân tích các gen vi khuẩn Cellulosimicrobium, cellulans MP1 cho kết quả: hệ gen có kích thước 4.580.230 bp gồm 23 contig, chứa 3.964 trình tự mã hóa protein (CDC), tìm ra được 30 gen có liên quan đến cellulase và 21 gen liên quan đến hemicelluase trong hệ gen để chứng minh cho khả năng phân giải lignocellulose của chúng.
+ Khảo sát khả năng thủy phân cellulose của rơm sử dụng cellulase thu nhận từ MP1 thu được hiệu suất đường hóa cao nhất đạt 69,91% tại nhiệt độ đường hóa 55°C, thời gian đường hóa 48 giờ, nồng độ cơ chất trong dung dịch 2g/100ml, nồng độ enzym 37,5 U/g và pH 5,5
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học
(1) Luận án đã cung cấp số liệu về việc phân lập một số chủng vi khuẩn sinh cellulase từ ruột mối Việt Nam.
(2) Đã khảo sát được các điều kiện thu nhận cellulase từ 2 chủng vi khuẩn từ ruột mối
(3) Lần đầu tiên giải trình tự toàn bộ hệ gen của chủng vi khuẩn từ ruột mối Cellulosimicrobium cellulans và phân tích chi tiết các gen liên quan đến phân giải lignocellulose tứ đó đánh giá được tiềm năng của chùng.
(4) Bước đầu khảo sát được khả năng thủy phân của cellulase từ vi khuẩn ruột mối trên lignocellulose của rơm
Ý nghĩa thực tiễn
(1) Góp phần đánh giá sự đa dạng của hệ vi khuẩn sinh cellulase từ ruột mối cũng như áp dụng phân tích hệ gen trong khai thác tiềm năng phân giải lignocellulose của vi khuẩn ruột mỗi
(2) Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo khoa học đáng tin cậy và có giá này. trị, là tài liệu phục vụ cho giảng dạy, nghiên cứu khoa học và cho cả sản xuất sau
Đóng góp mới của đề tài
Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu về phân lập và thu nhận cellulase từ vi khuẩn ruột mối.
Là nghiên cứu đầu tiên ứng dụng kỹ thuật giải trình tự toàn bộ hệ gen của vi khuẩn Cellulosimicrobium cellulans MP1 phân lập từ ruột mối để phân tích tiềm năng sinh cellulase vå hemicellulase của chúng, thông qua đó dự đoán tiềm năng ứng dụng của chùng trong phân hủy lignocellulose
