Nghiên cứu thu nhận enzyme mannanase từ E. coli BL21 và ứng dụng xử lý phế, phụ phẩm thực phẩm

Abstract

Từ chủng E. coli BL 21 tái tổ hợp chứa đoạn gen mã hóa protein β-mannanase, chúng tôi đã nghiên cứu thu nhận β-mannanase có hoạt độ cao nhất bằng cách thăm dò các điều kiện nuôi cấy tối ưu cho việc biểu hiện enzyme, làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo. Hoạt tính mannanase trong dịch chiết enzyme thô khi nuôi cấy E. coli BL21 ở 29 oC sau 24 giờ, trong môi trường chứa 0,9 mg/ml chất cảm ứng L-arabinose tại OD600nm ~ 0,6 đạt cao nhất, với giá trị 63,83 U/ml dịch lên men. Thực hiện mô hình tối ưu hóa tâm 3 yếu tố gồm nồng độ chất cảm ứng, nhiệt độ cảm ứng và mật độ tế bào bổ sung chất cảm ứng, các thông số thu được tương ứng như sau: 0,938 mg/ml, 28,924 oC, OD600nm = 0,669. Hoạt độ thể tích ở điều kiện trên đạt 60,992 U/ml với độ tin cậy là 1. Quá trình khảo sát nhiệt độ tối ưu, độ bền nhiệt, pH tối ưu và mức độ ổn định với trị số pH của enzyme cho thấy mannanase hoạt động tốt nhất ở pH từ 7-8 trong đệm potassium phosphate, pH 9 trong đệm glysine và ổn định lên đến 15 phút tại 60 oC. Sau cùng, dung dịch thu được khi ủ enzyme và bã cơm dừa (phần còn lại sau khi đã vắt lấy nước cốt) cho phản ứng màu với thuốc thử DNS, chứng tỏ mannanase đã phân giải cơ chất này cũng như thể hiện tiềm năng trong xử lý các loại phế phụ phẩm thực phẩm khác.