ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY ĐẾN HOẠT TÍNH CELLULASE CỦA CHỦNG Bacillus velezensis DSC.04 PHÂN LẬP TỪ COMPOST VỎ SẦU RIÊNG

Nguyễn Duy Khánh; Trương Quốc Tất

doi:10.34238/tnu-jst.13739

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY ĐẾN HOẠT TÍNH CELLULASE CỦA CHỦNG Bacillus velezensis DSC.04 PHÂN LẬP TỪ COMPOST VỎ SẦU RIÊNG

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 03/10/25 Ngày hoàn thiện: 09/03/26 Ngày đăng: 11/03/26

Các tác giả

1. Nguyễn Duy Khánh, Khoa Công nghệ Sinh học - Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh
2. Trương Quốc Tất , Khoa Nông nghiệp & Thủy sản - Trường Đại học Cửu Long

Tóm tắt

Enzyme cellulase có nguồn gốc từ vi khuẩn cellulolytic ngày càng được quan tâm nhờ tiềm năng ứng dụng trong công nghệ sinh học. Nghiên cứu này nhằm đánh giá các yếu tố điều kiện nuôi cấy ảnh hưởng đến hoạt tính cellulase của chủng Bacillus velezensis DSC.04 bản địa. Chủng vi khuẩn được nuôi trong môi trường CB với các điều kiện khác nhau gồm pH ban đầu, nhiệt độ ủ, nồng độ NaCl, nồng độ CMC, thời gian ủ và thể tích chất cấy. Dịch enzyme thô thu nhận được sử dụng để xác định hoạt tính Carboxymethyl Cellulase (CMCase, U/mL) bằng thuốc thử DNS. Kết quả cho thấy tất cả các yếu tố nuôi cấy đều ảnh hưởng đến hoạt tính CMCase của chủng DSC.04. Phân tích mô hình Plackett-Burman xác định 4 yếu tố có tác động chính đến hoạt tính CMCase gồm pH, nồng độ NaCl, nồng độ CMC và tỷ lệ chất cấy. Điều kiện nuôi cấy thích hợp cho quá trình sinh tổng hợp cellulase của chủng DSC.04 được xác định là pH 7, bổ sung 1,5% NaCl (w/v), 1% CMC (w/v), 2% dịch cấy (v/v), ủ ở 35°C trong 48 giờ với hoạt tính CMCase đạt 1,62 U/mL.

Từ khóa

Bacillus velezensis DSC.04; Cellulase từ vi khuẩn; Hoạt tính cellulase; Vi khuẩn phân giải cellulose; Điều kiện nuôi cấy

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] M. N. Nguyen, C. T. T. Le, L. H. Huynh et al., “Biomass from agricultural by-products: potential and appication for renewable energy in the Mekong Delta,” (in Vietnamese), CTU Journal of Science, vol. 58, pp. 201-213, 2022.

[2] J. Tovar-Facio, B. Cansino-Loeza, and J. M. Ponce-Ortega, “Management of renewable energy sources,” In Sustainable design for renewable processes. Amsterdam: Elsevier, 2022, pp. 3-31.

[3] P. Sutaoney, S. N. Rai, S. Sinha et al., “Current perspective in research and industrial applications of microbial cellulases,” International Journal of Biological Macromolecules, vol. 264, 2024, Art. no. 130639.

[4] S. Jayasekara and R. Ratnayake, “Microbial cellulases: An overview and applications,” In Cellulose, A. R. Pascual and M. E. E. Martín (Eds). London: IntechOpen, 2019, pp. 1-21.

[5] A. Singh, S. Bajar, and A. Devi, “An overview on the recent developments in fungal cellulase production and their industrial applications,” Bioresource Technology Reports, vol. 14, 2021, Art. no. 100652.

[6] A. Balla, A. Silini, H. Cherif-Silini et al., “Screening of cellulolytic bacteria from various ecosystems and their cellulases production under multi-stress conditions,” Catalysts, vol. 12, 2022, Art. no. 769.

[7] P. Gupta, K. Samant, and A. Sahu, “Isolation of cellulose‐degrading bacteria and determination of their cellulolytic potential,” International Journal of microbiology, vol. 1, 2012, Art. no. 578925.

[8] Q. T. Truong, D. K. Nguyen, and V. C. T. Quach, “Characterization and identification of potential cellulolytic bacteria for bio-degradation of durian shell waste in Mekong Delta, Vietnam,” Biodiversitas Journal of Biological Diversity, vol. 25, no. 11, pp. 4284-4291, 2024.

[9] T. K. Ghose, “Measurement of cellulase activities,” Pure and applied Chemistry, vol. 59, no. 2, pp. 257-268, 1987.

[10] N. A. Nguyen, M. T. Nguyen, and T. T. H. Nguyen, “Isolation, selection and enhanced cellulase production of TH-VK22 and TH-VK24 bacterial strains,” (in Vietnamese), Journal of Science and Technology - Industrial University of HCMC, vol. 39B, pp. 247-259, 2019.

[11] A. K. Ray, A. Bairagi, K. S. Ghosh et al., “Optimization of fermentation conditions for cellulase production by Bacillus subtilis CY5 and Bacillus circulans TP3 isolated from fish gut,” Acta Ichthyologica et Piscatoria, vol. 37, pp. 47-53, 2007.

[12] D. H. Bergey and J. G. Holt, Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Philadelphia: Williams & Wilkins, 1994.

[13] X. Dong and M. Cai, Common Bacterial System Identification Manual. Beijing: Science Press, 2001.

[14] A. S. Nair, H. Al-Battashi, and A. Al-Akzawi, “Waste office paper: a potential feedstock for cellulase production by a novel strain Bacillus velezensis ASN1,” Waste management, vol. 79, pp. 491-500, 2018.

[15] F. Li, Y. Xie, X. Gao et al., “Screening of cellulose degradation bacteria from Min pigs and optimization of its cellulase production,” Electronic Journal of Biotechnology, vol. 48, pp. 29-35, 2020.

[16] Z. Cai, Y. Wang, Y. You et al., “Introduction of cellulolytic bacterium Bacillus velezensis Z2.6 and its cellulase production optimization,” Microorganisms, vol. 12, no. 5, 2024, Art. no. 979.

[17] H. Djelid, S. Flahaut, C. Vander Wauven et al., “Production of a halotolerant endo-1, 4-β-glucanase by a newly isolated Bacillus velezensis H1 on olive mill wastes without pretreatment: purification and characterization of the enzyme,” Archives of microbiology, vol. 204, 2022, Art. no. 681.

[18] N. Trivedi, V. Gupta, M. Kumar et al., “An alkali-halotolerant cellulase from Bacillus flexus isolated from green seaweed Ulva lactuca,” Carbohydrate polymers, vol. 83, no. 2, pp. 891-897, 2011.

[19] F. Islam and N. Roy, “Screening, purification and characterization of cellulase from cellulase producing bacteria in molasses,” BMC research notes, vol. 11, no. 1, 2018, Art. no. 445.

[20] J. Wang, F. Bao, H. Wei et al., “Screening of cellulose-degrading bacteria and optimization of cellulase production from Bacillus cereus A49 through response surface methodology,” Scientific Reports, vol. 14, no. 1, 2024, Art. no. 7755.

[21] D. Deka, P. Bhargavi, and A. Sharma, “Enhancement of cellulase activity from a new strain of Bacillus subtilis by medium optimization and analysis with various cellulosic substrates,” Enzyme research, no. 1, 2011, Art. no. 151656.

[22] K. Singh, K. Richa, H. Bose et al., “Statistical media optimization and cellulase production from marine Bacillus VITRKHB,” 3 Biotech, vol. 4, no. 6, pp. 591-598, 2014.

[23] X. Guanand and H. Yao, “Optimization of viscozyme L-assisted extraction of oat bran protein using response surface methodology,” Food Chemistry, vol. 106, pp. 345-351, 2008

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13739

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ