RNM Cần giờ là một quần thể TV đa dạng sinh học. Chiến tranh, bom đạn
và các loại chất độc hóa học đã hủy hoại gần như hoàn toàn khu rừng này. Từ năm
1978 đến nay, Thành ủy và UBND Tp.HCM đã phục hồi thành công HST RNM đa
dạng độc đáo này. Đồng thời, cũng từ đó tạo nên một địa điểm lý tưởng phục vụ
cho nghiên cứu khoa học và du lịch sinh thái.
Khu dự trữ sinh quyển RNM Cần Giờ là nơi lưu giữ nhiều nguồn gen SV
quý hiếm, bền vững và có khả năng chịu đựng được điều kiện khắc nghiệt của MT
sống. Trong đó, ĐV và TV đã được nghiên cứu và thống kê rất chi tiết. Riêng hệ
VSV phong phú của RNM Cần Giờ vẫn còn nhiều bí ẩn và chưa được khai thác
đúng mức. Trong số các VSV tại đây thì NS chiếm số lượng rất lớn, giữ vai trò
quan trọng trong tuần hoàn vật chất và năng lượng nhờ có hệ enzym phong phú như
cellulase, protease, amylase,
Nổi bật nhất cũng như được ứng dụng nhiều nhất trong hệ enzym thủy phân
của NS là amylase. Loại enzym phân giải tinh bột này mang lại vị ngọt cho thiên
nhiên và con người đã được nghiên cứu từ rất lâu, đến nay các nhà khoa học đã biết
khá rõ về nó. Hiện nay amylase là một trong những hệ enzym quan trọng nhất của
ngành công nghệ sinh học vì chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
khác nhau như công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp lên men, công
nghiệp dệt,.Tiếp tực tìm hiểu, khám phá những bí ẩn về cấu trúc và đặc tính của
amylase để nâng cao hiệu suất xúc tác của chúng là đề tài hấp dẫn đối với nhiều nhà
nghiên cứu.
127 trang |
Chia sẻ: duongneo | Lượt xem: 1177 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Tuyển chọn và khảo sát khả năng sinh amylase của một số chủng nấm sợi từ rừng ngập mặn cần giờ tp. Hồ Chí Minh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SỰ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
------------------------
Nguyễn Thị Lan Hương
TUYỂN CHỌN VÀ KHẢO SÁT
KHẢ NĂNG SINH AMYLASE CỦA MỘT SỐ
CHỦNG NẤM SỢI TỪ RỪNG NGẬP MẶN
CẦN GIỜ TP. HỒ CHÍ MINH
CHUYÊN NGÀNH: VI SINH VẬT
Mã số: 604240
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
TS.TRẦN THANH THỦY
Tp.Hồ Chí Minh - 2009
Trang 1
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Trần Thanh Thủy đã dìu dắt giúp
đỡ tôi từ khi thực hiện luận văn tốt nghiệp đến khi thực hiện luận văn thạc sĩ sinh
học. Cô luôn có mặt bên cạnh, giúp đỡ những khi em gặp khó khăn trong suốt quá
trình nghiên cứu, thực hiện luận văn này.
Tôi cũng xin ghi nhớ công ơn PGS.TS. Lương Đức Phẩm đã luôn tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong phòng thí nghiệm Vi sinh –
Sinh hóa, trường Đại học Sư phạm đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành
công viêc nghiên cứu thực hiện luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các bạn học viên Cao học khóa 17 và 18 ngành Vi
sinh vật học, trường Đại học Sư phạm TpHCM đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian qua.
TpHCM, tháng 8 năm 2009.
NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG
Trang 2
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những số liệu trong luận văn này là trung thực thể hiện qua kết
quả thí nghiệm và chưa ai công bố.
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Lan Hương
MỞ ĐẦU
RNM Cần giờ là một quần thể TV đa dạng sinh học. Chiến tranh, bom đạn
và các loại chất độc hóa học đã hủy hoại gần như hoàn toàn khu rừng này. Từ năm
1978 đến nay, Thành ủy và UBND Tp.HCM đã phục hồi thành công HST RNM đa
dạng độc đáo này. Đồng thời, cũng từ đó tạo nên một địa điểm lý tưởng phục vụ
cho nghiên cứu khoa học và du lịch sinh thái.
Khu dự trữ sinh quyển RNM Cần Giờ là nơi lưu giữ nhiều nguồn gen SV
quý hiếm, bền vững và có khả năng chịu đựng được điều kiện khắc nghiệt của MT
sống. Trong đó, ĐV và TV đã được nghiên cứu và thống kê rất chi tiết. Riêng hệ
VSV phong phú của RNM Cần Giờ vẫn còn nhiều bí ẩn và chưa được khai thác
đúng mức. Trong số các VSV tại đây thì NS chiếm số lượng rất lớn, giữ vai trò
quan trọng trong tuần hoàn vật chất và năng lượng nhờ có hệ enzym phong phú như
cellulase, protease, amylase,
Nổi bật nhất cũng như được ứng dụng nhiều nhất trong hệ enzym thủy phân
của NS là amylase. Loại enzym phân giải tinh bột này mang lại vị ngọt cho thiên
nhiên và con người đã được nghiên cứu từ rất lâu, đến nay các nhà khoa học đã biết
khá rõ về nó. Hiện nay amylase là một trong những hệ enzym quan trọng nhất của
ngành công nghệ sinh học vì chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
khác nhau như công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp lên men, công
nghiệp dệt,..Tiếp tực tìm hiểu, khám phá những bí ẩn về cấu trúc và đặc tính của
amylase để nâng cao hiệu suất xúc tác của chúng là đề tài hấp dẫn đối với nhiều nhà
nghiên cứu.
Tuy vậy, nước ta chưa lưu ý nhiều đến lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất các
chế phẩm amylase từ VSV cũng như NS. Việc sản xuất amylase từ NS có rất nhiều
ưu việt như rút ngắn quá trình sản xuất, tận dụng được các nguồn nguyên liệu, phế
phẩm nông nghiệp góp phần giảm ô nhiễm MT, enzym có hoạt tính cao và giảm giá
thành sản phẩm.... so với các enzym có nguồn gốc từ TV và ĐV. Đặc biệt nếu thu
được các chủng NS có khả năng sinh amylase cao và sinh trưởng trong những điều
kiện khắc nghiệt như RNM Cần Giờ sẽ rất có ích vì bổ sung thêm được những
chủng NS có đặc tính quý, đầy tiềm năng và ứng dụng trong sản xuất thức ăn chăn
nuôi. Mặc dù vậy, việc nghiên cứu NS sinh amylase từ RNM hiện vẫn chưa được
khai thác đúng mức.
Trước thực tế này, nhằm đa dạng hóa nguồn thu nhận amylase từ NS, cũng
như mong muốn thu nhận được nguồn amylase mang đặc tính quý, chúng tôi tiến
hành đề tài “Tuyển chọn và khảo sát khả năng sinh amylase của một số chủng
NS từ RNM Cần Giờ Tp.HCM”.
Mục đích của đề tài.
Tuyển chọn được các chủng NS sinh amylase cao từ RNM Cần Giờ.
Nhiệm vụ của đề tài.
- Phân lập các chủng NS thu nhận được từ RNM Cần Giờ.
- Tuyển chọn một số chủng NS có khả năng sinh amylase cao.
- Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa và phân loại đến loài
các NS đã tuyển chọn.
- Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, tổng hợp
amylase của các chủng NS đã chọn.
- Nghiên cứu một số tính chất của enzym thu được.
- Khảo sát các đặc tính sinh học khác.
- Thu nhận amylase bán tinh khiết và so sánh với enzym thương mại trên thị
trường.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Các chủng NS phân lập từ 5 xã: Long Hòa, Lý Nhơn, An Thới Đông, Tam
Thôn Hiệp và Bình Khánh ở RNM Cần Giờ, Tp.HCM.
- Đề tài được tiến hành nghiên cứu tại PTN Vi sinh – Sinh hóa, khoa Sinh
học, trường Đại học Sư phạm Tp.HCM trong thời gian từ tháng 9 năm 2008
đến tháng 5 năm 2009.
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vài nét khái quát về RNM Cần Giờ .
RNM (Mangrove) là thuật ngữ dùng để chỉ các loài TV hoặc một khu rừng
có nhiều loài sống ở vùng giao thoa giữa đất liền và biển. Chúng có thể mọc tốt ở
những vùng khí hậu nóng ẩm [4].
Theo GS. Phan Nguyên Hồng (1995), diện tích RNM trên thế giới khoảng
16.670.000 ha, và khu vực Châu Á chiếm diện tích lớn nhất trong đó. Theo số liệu
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho thấy, năm 1943 diện tích RNM Việt
Nam trên 400.000 ha, đến năm 1996 giảm còn 290.000 ha và 279.000 vào năm
2006. Với diện tích này thì RNM Việt Nam cũng chiếm một phần khá lớn trong khu
vực. RNM nguyên sinh tự nhiên hiện nay hầu như không còn. Đa số RNM hiện nay
là rừng trồng (62%) còn lại là rừng thứ sinh nghèo hoặc rừng mới tái sinh trên bãi
bồi. HST RNM phân bố dọc bờ biển Việt Nam thuộc 28 tỉnh và thành phố, tập trung
chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, bán đảo Cà Mau và hai tỉnh phía Bắc
là Nam Định và Thái Bình. Các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long có diện tích RNM
chưa đến 100.000 ha. Riêng RNM Cần Giờ hay rừng Sác, sau những nỗ lực khôi
phục thành công, hiện nay có diện tích rừng và đất rừng là 38.664 ha [74].
Với diện tích đạt được như trên, cùng với độ đa dạng sinh học bậc nhất trong
các RNM ở Đông - Nam Á , RNM Cần Giờ đã được Tổ chức Văn hóa, Khoa học và
Giáo dục LHQ (UNESCO) công nhận là Khu dự trữ sinh quyển của thế giới từ
tháng 1-2000. Đây cũng là Khu dự trữ sinh quyển RNM đầu tiên của nước ta và
cũng được xem lá “lá phổi” rất quan trọng của Tp.HCM [69].
Khu dự trữ sinh quyển RNM Cần Giờ được hình thành ở hạ lưu sông Đồng
Nai – Sài Gòn nằm ở cửa ngõ Đông Nam Tp.HCM:
Về tọa độ địa lý: vĩ độ Bắc 10o22’ – 100o40’09”, kinh độ Đông 106046’ –
107°00’59”.
Về ranh giới, phía Bắc Cần Giờ giáp tỉnh Đồng Nai, phía Nam giáp biển
Đông, phía Tây giáp tỉnh Tiền Giang và Long An, phía Đông giáp tỉnh Bà Rịa –
Vũng Tàu. Chiều dài khu vực từ Bắc xuống Nam là 35km, từ Đông sang Tây là
30km. Tổng diện tích Khu dự trữ sinh quyển RNM Cần Giờ là 75.740 ha, trong đó:
vùng lõi 4.721 ha, vùng đệm 41.139 ha, và vùng chuyển tiếp 29.880 ha [5].
RNM Cần Giờ phát triển trên nền một đầm mặn mới, do phù sa sông mang
đến và lắng đọng tạo thành nền đất. Đất được tạo ra bởi tổng hợp các quá trình lắng
tụ trầm tích đất sét, phèn hóa và nhiễm mặn. Cho đến nay các lớp đất sâu chưa kết
chặt nên không có khả năng tạo thành đất nền rắn chắc, có hàm lượng lưu huỳnh
dạng khử khá cao và một lượng muối cao không có lợi cho nông nghiệp [21].
Khí hậu nóng ẩm và chịu chi phối của quy luật gió mùa cận xích đạo với
mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 1 đến tháng 4. Lượng mưa
trung bình từ 1300 đến 1400mm hàng năm. Độ ẩm cao hơn các nơi khác trong khu
vực Tp.HCM: mùa mưa là 79 – 83%, mùa khô là 74 – 77%. Nhiệt độ trung bình là
25,8oC, biên độ dao động nhiệt trong ngày từ 5 đến 7oC. Chế độ bán nhật triều
không đều. Độ mặn dao động 1,8 – 3% [5].
RNM Cần Giờ có trên 150 loài TV, các loài chủ yếu như bần trắng, mấm
trắng, các quần hợp đước đôi - bần trắng cùng xu ổi, trang, đưng v.v và các loại
nước lợ như bần chua, các quần hợp mái dầm – ô rô, dừa lá, ráng, v.v Thảm cỏ
biển với các loài ưu thế Halophyla sp., Halodule sp., và Thalassia sp.; đất canh tác
nông nghiệp được trồng lúa, khoai mỡ, các loại đậu, dừa v.v; các vườn cây ăn
trái.
Thảm TV này là MT sống cho nhiều loài ĐV, theo thống kê năm 1999 như:
trên 700 loài ĐV thuỷ sinh không xương sống, 9 loài lưõng thê, 31 loài bò sát, trên
137 loài cá, khoảng 130 loài chim và nhiều ĐV có xương sống có trong sách đỏ
Việt Nam. Ngoài ra còn có 63 loài phiêu SV, 130 loài tảo [4].
Tuy chưa có nhiều số liệu thống kê về hệ NS RNM Cần Giờ, nhưng chúng ta
có thể thấy các loài TV và ĐV trên chính là nguồn thức ăn tốt nhất cung cấp cho hệ
NS RNM Cần Giờ. NS chính là một mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn, là tác
nhân phân giải các chất hữu cơ, cung cấp thức ăn cho các SV khác trong HST, là
một nhân tố không thể thiếu tham gia khép kín chu trình sinh địa hóa của RNM Cần
Giờ. HST này nằm ở lưu vực ven bờ có nhiều thành phần C phức tạp do thủy triều
đưa vào. NS có khả năng sinh các loại amylase, protease, cellulase, chitinase,...phân
hủy các chất hữu cơ đó để sử dụng và đồng thời góp phần làm giảm ô nhiễm MT ở
RNM Cần Giờ. Đặc biệt nơi đây có nguồn tinh bột sẵn có trong lá cây, thân cây
(nhất là lá mục và thân mục) sẽ là nguyên liệu cho amylase phân giải tạo glucose
cho hoạt động sống của chúng.
Hình 1.1. Bản đồ tổng quan về RNM Cần Giờ và vị trí 5 xã thu mẫu [65]
Ký hiệu : vị trí thu mẫu.
Do những đặc điểm trên, RNM Cần Giờ có vai trò là “lá phổi xanh” làm
giảm ô nhiễm MT, giảm sự nóng lên của Trái đất và ngăn ngừa tình trạng dâng lên
của nước biển. RNM Cần Giờ còn là “chiếc lọc sinh học” trong xử lý chất thải, xử
lý chất dinh dưỡng từ đất liền và giữ vai trò vùng đệm chống lại các dòng chảy ô
nhiễm đồng thời lọc thức ăn cho các ĐV biển; giúp bảo vệ các loài ĐV trên đất liền
khi nước triều lên cao và sóng lớn; bảo vệ bờ biển và cửa sông tránh tình trạng tác
hại và xói lở của bão, sóng đối với hệ thống đê biển, giảm chi phí tu bổ đê điều
hàng năm; là nơi có lợi nhuận kinh tế cao, cung cấp nguồn hải sản phong phú để sử
dụng trong nước và xuất khẩu cũng như các nguồn lợi khác từ rừng,....RNM chính
là HST có năng suất sinh học cao nhất trong các HST, nơi hội tụ sự đa dạng của cả
SV biển và đất liền. Vì thế, nó còn là PTN sống để nghiên cứu về khả năng chịu
đựng và phục hồi của các tổ hợp gen, khả năng phát tán và định cư của các dạng
sống [74].
1.2. Sơ lược về NS.
1.2.1. Hình thái và cấu trúc NS.
NS là VSV có nhân chuẩn, dị dưỡng. Sợi nấm có thể có vách ngăn như các
lớp nấm bậc cao như Ascomycetes, Basidiomycetes, Deuteromycetes hay không có
vách ngăn như các nấm bậc thấp Oomycetes và Zygomycetes. Các sợi nấm vừa phát
triển theo chiều dài do tăng trưởng ở ngọn và phân nhánh tạo hệ sợi nấm còn gọi là
khuẩn ty. Hệ sợi nấm phát triển thành các dạng KL khác nhau tùy theo cơ chất rắn,
lỏng hay mềm. KL NS phát triển từ một bào tử có dạng tròn hay gần tròn. Bề mặt
KL có thể mượt, nhung mịn, nhẵn bóng, dạng bột, dạng sợi, dạng hạt, dạng xốp,
phẳng, có vết khía xuyên tâm, có rãnh hay lồi lõm không đều; mép KL có thể trơn
hay răng cưa tùy vào từng loại nấm khác nhau [11, 13, 61, 78].
Phần lớn sợi nấm có dạng trong suốt, ở một số sợi nấm mang sắc tố tạo nên
màu tối hay màu sặc sỡ. Sắc tố của một số nấm còn tiết ra ngoài MT và làm đổi
màu khu vực có nấm phát triển. Một số nấm còn tiết ra các chất hữu cơ tạo nên các
tinh thể trên bề mặt KL. Vì bào tử của nấm thường cũng có màu nên cả KL thường
có màu. Hình thái, kích thước màu sắc, bề mặt của KLcó ý nghĩa nhất định trong
việc định tên nấm [3, 61].
NS sinh sản chủ yếu bằng bào tử. Bào tử của NS có thể hình thành theo kiểu
vô tính hay hữu tính. Bào tử vô tính gồm các dạng bào tử trần hay bào tử kín, trong
đó bào tử trần là phổ biến nhất. Trong sinh sản hữu tính, NS có các hình thức đẳng
giao, dị giao và tiếp hợp [11].
NS ngày càng được quan tâm nghiên cứu ngày càng sâu rộng hơn do chúng
có khả năng sinh nhiều các chất có hoạt tính sinh học cao được ứng dụng rộng rãi
đem lại nhiều nguồn lợi kinh tế cao như tạo ra các loại enzym, các chất KS, các axit
hữu cơ, các chất có khả năng phân giải các nguồn cacbuahydro (ứng dụng trong xử
lý ô nhiễm MT do tràn dầu),...
Hình 1.2. Sự phát triển của sợi nấm [61] Hình 1.3. KL của chủng
Penicillium [64]
Hình 1.4. Một số dạng bào tử của NS [68, 70, 79]
Khả năng sinh các enzym ngoại bào.
Enzym được sản xuất từ VSV ngày càng nhiều. VSV là nhóm đối tượng duy
nhất được sử dụng như nguồn sản xuất enzym theo quy mô công nghiệp. So với ĐV
và TV, việc thu nhận enzym từ VSV nói chung và NS nói riêng có rất nhiều ưu
điểm như: tốc độ sinh sản nhanh, enzym thu được có hoạt tính rất cao, quá trình
sinh trưởng phát triển và tổng hợp enzym của VSV hoàn toàn không phụ thuộc vào
khí hậu bên ngoài, nguồn nguyên liệu dùng sản xuất enzym theo quy mô công
nghiệp rẻ tiền và dễ kiếm (đây là lợi thế rất quan trọng) và VSV có thể sinh tổng
hợp cùng một lúc nhiều loại enzym khác nhau. Ngày nay, nhiều loại enzym ngoại
bào của NS đã được nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng phổ biến như: amylase,
protease, cellulase, pectinase, chitinase,....[9, 25].
Khả năng sinh các chất KS.
KS là một trường hợp riêng biệt của tính đối kháng, là hiện tượng một VSV
với sản phẩm trao đổi chất của mình có tác dụng kìm hãm hoặc ức chế sự phát triển
của VSV khác. KS được tạo ra từ VSV đang rất được quan tâm và ngày càng phát
triển mạnh mẽ trong thời đại hiện nay.
Các chất KS có nguồn gốc từ NS chiếm tỉ lệ khá lớn, đa số thuộc lớp Nấm
bất toàn. Các chất KS được sử dụng chủ yếu trong y tế hiện nay như Penicillin,
Cephaco-sporin-C,...[11].
Khả năng sinh các axit hữu cơ và các chất kích thích sinh trưởng [19,73].
Ngày nay, nhu cầu sử dụng các axit hữu cơ ngày càng nhiều trong thực
phẩm, công nghiệp. Một số axit hữu cơ phổ biến được sản xuất từ NS như: axít
xitric từ Asp.niger; axít gluconic thu nhận từ Asp.niger và Asp. foetidus; axít lactic
sản xuất từ Rhizopus oryzae (Mattey, 1992).
Tại Nhật Bản, các nhà khoa học đã tổng hợp được chất kích thích sinh
trưởng Giberelin từ hai chủng NS Furasium monoforme và Furasium oxysporum.
Ngoài lên men sản xuất KS, enzym, các axit hữu cơ,..., Penicillium
chrysogenum và Asp. niger còn tạo ra một lượng lớn sản phẩm phụ của sự lên men.
Khuẩn ty của nấm không độc là một thành phần thức ăn lý tưởng bởi vì nó có hàm
lượng đạm thô cao (xấp xỉ 12% trên trọng lượng tươi). Khuẩn ty được sử dụng như
thành phần thức ăn gia súc. NS cũng được sử dụng làm giàu thêm đạm cho thức ăn
gia súc,....
Tuy vậy, rất nhiều loài NS cũng gây ra những tác hại cho đời sống như mọc
trên các nguyên vật liệu, đồ dùng, thực phẩm là hư hỏng hay giảm chất lượng sản
phẩm. Một số NS cũng tiết ra độc tố gây ung thư (Asp.flavus sinh độc tố Aflatoxin
gây ung thư gan), gây bệnh cho người, ĐV và TV,...[56, 72, 73, 74].
1.2.2. Phân loại NS.
Hiện nay chỉ mới định tên được khoảng 10.000 chi và 70.000 loài trong số
khoảng 1 triệu đến 1,5 triệu loài nấm có trong tự nhiên. Riêng các loài nấm thuộc
Nấm bất toàn ở nước ta hiện mới chỉ phát hiện được 338 loài thuộc 306 chi khác
nhau (Bùi Xuân Đồng, 2004). Bảo tàng giống chuẩn VSV (VTCC) thuộc Trung tâm
Công nghệ sinh học Đại học Quốc gia Hà Nội đang hợp tác với Viện NITE của
Nhật Bản điều tra nghiên cứu khu hệ vi nấm ở Việt Nam và có nhiều khả năng tìm
thấy những loài mới nữa.
Về phân loại nấm, hiện nay tồn tại các hệ thống phân loại nấm không thống
nhất với nhau, chủ yếu là các hệ thống phân loại theo Ainsworth và cộng sự (1973),
V.Arx (1981), Ainsworth & Bisby (1983), Kendrich (1992), Ainsworth & Bisby
(1995), Alexopoulos & Mins (1996). Trong luận văn này, chúng tôi phân loại nấm
dựa vào các đặc điểm mô tả theo hệ thống phân loại của Ainsworth và cộng sự
(1973), Bùi Xuân Đồng (1977, 1984, 2004), Đặng Hồng Miên, Nguyễn Lân Dũng
(2006) [61].
Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, để phân loại VSV nói chung,
NS nói riêng, người ta thường dùng phương pháp nhân gen và giải trình tự gen
(PCR – Plymerase Chain Reaction) để thu được kết quả nhanh và chính xác.
Nguyên tắc của phương pháp PCR là khuếch đại một trình tự lên nhiều lần
bằng một cặp mồi chuyên biệt. Phản ứng PCR là một chu kỳ nối tiếp nhau, mỗi chu
kỳ gồm 3 bước:
- Bước 1 (biến tính): trong một dung dịch đầy đủ thành phần cho sự sao
chép, DNA được biến tính ở nhiệt độ cao hơn Tmax của phân tử, thường là 94 –
95oC trong vòng 30 giây đến 1 phút.
- Bước 2 (lai): nhiệt độ được hạ thấp để các mồi bắt cặp với khuôn, nhiệt độ
này dao động trong khoảng 40 – 70oC và kéo dài 30 giây đến 1 phút.
- Bước 3 (tổng hợp): nhiệt độ được nâng lên đến 72oC để DNA polymerase
hoạt động tốt nhất. Thời gian của giai đoạn này phụ thuộc vào độ dài ngắn của trình
tự DNA, thường kéo dài khoảng 30 giây đến vài phút.
Sau đó, người ta sẽ tiến hành giải trình tự các axit nucleic
Các phương pháp nhằm xác định trình tự axit nucleic đều dựa vào 2 nguyên
tắc.
- Nguyên tắc hóa học (Phương pháp Maxam và Gilbert): dựa vào các phản
ứng thủy giải hóa học đặc hiệu phân tử DNA tạo thành một tập hợp nhiều phân
đoạn có kích thước chênh nhau 1 nucleotid.
- Nguyên tắc enzym học (phương pháp Sanger và phương pháp cải biên) :
dựa vào sự tổng hợp mạch bổ sung cho trình tự cần xác định nhờ DNA polymerase.
Với việc tổng hợp thêm các deoxynucleotid cùng với các deoxynucleotid thông
thường. Kết quả tổng hợp cũng là sự hình thành một tập hợp nhiều đoạn DNA có
kích thước chênh nhau 1 nucleotid.
Ở cả 2 phương pháp, các phân đoạn DNA sẽ được phân tách qua điện di trên
gel polyacrylamid. Nếu sử dụng đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ thì kết quả trình
tự cần xác định sẽ được đọc trên bản phóng xạ ghi từ bản điện di [61].
1.2.3. Tình hình nghiên cứu NS sinh amylase.
Ở nước ta và trên thế giới đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về NS
sinh amylase đặt nền móng cho việc sản xuất chế phẩm enzym này và là cơ sở để
ứng dụng vào đời sống.
Trên thế giới, trong thời gian gần đây có một số công trình nghiên cứu về
amylase của NS khá nổi bật như:
Từ năm 1990, Marianne Graber và Didier Combes đã có công trình nghiên
cứu “Kiểu hoạt động của anpha-amylase từ chủng Asp.oryzae trong MT đậm đặc”
[52].
Trong công trình nghiên cứu năm 1997, P.Woloshuk đã nghiên cứu về các
chất gây cảm ứng sự sinh tổng hợp aflatoxin từ hạt ngô bị xâm nhập tạo ra bởi hoạt
tính amylaza từ Asp. flavus [56].
Để tận dụng các phế phẩm nông nghiệp trong sản xuất men phân giải tinh
bột, Akpan M.o.Bankole A.M.Adesemowo, đã sử dụng Asp.niger trong công trình
nghiên cứu năm 1999 [50].
Năm 2001, nhà khoa học Nhật Bản B. N. Okolo đã tiến hành tinh sạch và
xác định một số tính chất của amylaza phân giải tinh bột sống mới từ
Asp.carbonarius vào năm 2001 [55].
Gần đây, tạp chí khoa học United States Patent Application có đăng công
trình nghiên cứu “Nghiên cứu về alpha amylase ngoại bào của chi Aspergillus”,
(2008) của Baldwin, Toby M,.. cho thấy sự liên quan giữa việc sinh alpha amylase
và glucoamylase của chi nấm này. [42]
Tại Việt Nam, vào năm 1974, D.V. Hợp nghiên cứu sản xuất chế phẩm
glucoamylase từ Asp.niger và L.V Chứ, Đ.T.T Thu nghiên cứu với đối tượng
Asp.awamorii năm 1977 [14].
Đến năm 1984, N.B.Ngà và N.L.Dũng nghiên cứu chọn lọc các chủng thuộc
các loài Asp.awamorii, Asp.niger và Asp.oryzae có hoạt tính α – amylase và
glucoamylase cao để thủy phân tinh bột sắn [14].
Năm 1977, cũng với đối tượng nghiên cứu Asp.niger, L.V.Nhương và cộng
sự đã thành công khi thu nhận và sử dụng pectinase, amylase để xử lý dược liệu
nguồn gốc TV [14