Giới thiệu
Đề tài "Khoá luận tốt nghiệp: Phân lập và tuyển chọn các chủng Aspergillus có khả năng sinh tổng hợp enzyme laccase" tập trung vào việc nghiên cứu enzyme laccase, một enzyme quan trọng có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống.
Tổng quan về enzyme laccase
- Khái niệm: Laccase là enzyme thuộc hệ enzyme lignolytic, có khả năng oxy hóa mạnh các hợp chất phenol, diamine, amine thơm, benzenethiol, PCB, lignin, dioxin và phân giải các hợp chất vô cơ như iot. Enzyme này được ký hiệu là p-benzenediol: oxygen oxidoreductase (EC 1.10.3.2) và là một polyphenol oxidase chứa nhiều nguyên tử đồng trong trung tâm hoạt động.
- Cấu tạo: Laccase chứa 4 nguyên tử đồng, bao gồm nguyên tử đồng T1 (nơi chất nền giảm liên kết) và cụm nguyên tử đồng T2/T3 (nơi oxy liên kết và giảm xuống nước). Cấu trúc của laccase có thể khác nhau về trình tự axit amin và tính chất động học xúc tác.
- Đặc tính: Enzyme laccase hoạt động tối ưu trong khoảng pH 3-8. Nhiệt độ bền của laccase dao động đáng kể, thường bền ở 30°C-50°C và nhanh chóng mất hoạt tính ở nhiệt độ trên 60°C. Nguồn carbon và nitơ cũng ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme.
- Cơ chế hoạt động: Laccase là enzyme oxy hóa khử, có khả năng oxy hóa diphenol và các hợp chất liên quan, sử dụng oxy phân tử làm chất nhận điện tử. Quá trình này liên quan đến sự vận chuyển electron từ chất nền đến nguyên tử đồng T1, sau đó đến cụm nguyên tử đồng T2/T3 và cuối cùng là khử phân tử oxy thành nước.
- Ứng dụng: Laccase có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như dệt, chế biến thực phẩm, chế biến gỗ, dược phẩm, hóa chất. Cụ thể, enzyme này được sử dụng để xử lý màu thuốc nhuộm, xử lý sinh học các hợp chất độc hại, tẩy trắng bột giấy, và trong nhiều ứng dụng khác như ổn định bia, cải thiện cấu trúc bánh mì, giảm mùi hôi, và làm cảm biến sinh học.
- Tình hình nghiên cứu: Nghiên cứu về laccase đã được thực hiện cả trong và ngoài nước, tập trung vào việc phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp laccase, nghiên cứu đặc tính và ứng dụng của enzyme này.
Mục tiêu và Nội dung nghiên cứu
- Mục tiêu: Phân lập và tuyển chọn chủng nấm mốc có khả năng sinh tổng hợp laccase cao từ gỗ mục ở rừng núi Luốt.
- Nội dung: Nghiên cứu phân lập nấm mốc từ gỗ mục, tuyển chọn chủng có khả năng sinh tổng hợp laccase cao, xác định sơ bộ đặc điểm sinh hóa và khả năng sinh enzyme ngoại bào khác của chủng tuyển chọn.
Vật liệu và Phương pháp nghiên cứu
- Vật liệu: Các đoạn gỗ mục và sợi tơ nấm bám trên gỗ thu thập từ rừng núi Luốt.
- Hóa chất và môi trường: Sử dụng các hóa chất thông dụng và các môi trường nuôi cấy như PDA, SNA, PDB lỏng, môi trường định tính laccase, môi trường phân giải tinh bột và cellulase.
- Thiết bị: Bao gồm các thiết bị như box vô trùng, tủ ấm, nồi hấp khử trùng, cân điện tử, lò vi sóng, bếp điện, tủ lạnh, máy lắc, tủ sấy, kính hiển vi quang học.
- Phương pháp nghiên cứu: Bao gồm phương pháp phân lập nấm mốc từ gỗ mục, phương pháp giữ giống nấm, phương pháp định tính sự có mặt của enzyme laccase, nghiên cứu đặc điểm hình thái và xác định khả năng sinh enzyme ngoại bào khác.