Date Received: 04-08-2017
Date Accepted: 18-09-2017
Date Published: 06-08-2025
##submissions.doi##: https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2017.15.9.
Views
Downloads
How to Cite:
Sàng lọc vi khuẩn Bacillus sp. sinh cellulase và xác định đặc tính của enzyme
,
Nguyen Thi Thanh Thuy (*)
Keywords
Bacillus pumilus B6.4, cellulase, đặc tính enzyme
Abstract
Cellulase là enzyme được sinh ra từ nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Tiềm năng sinh học của những enzyme này thể hiện bởi sự ứng dụng đa dạng của nó trong các ngành công nghiệp khác nhau như thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, bia và rượu vang, bột giấy và giấy. Tong nghiên cứu này, 100 chủng Bacillus sp. được ủ trong môi trường MT1 để xác định khả năng thủy phân cellulose thông qua đo đường kính vòng phân giải. Ba chủng (A1.2, A1.8 và B6.4) có đường kính vòng phân giải lớn nhất 24 mm được lựa chọn cho nghiên cứu tiếp theo. Hoạt độ cellulase được xác định gián tiếp thông qua định lượng đường khử bằng phương pháp acid dinitro-salicylic (DNS). Tên loài vi khuẩn sinh cellulase cao được xác định bằng cách giải trình tự gen 16S rRNA và sử dụng cây tiến hóa để hiển thị mối quan hệ giữa các chủng được chọn với các chủng khác trong cơ sở dữ liệu. Các chủng này được xác định là Bacillus cereus (A1.2 và A1.8) và Bacillus pumilus (B6.4). Cellulase tạo ra từ Bacillus pumilus B6.4, một vi khuẩn được xếp vào nhóm an toàn (GRAS), cho kết quả là cao nhất khi nuôi cấy trong môi trường lỏng sẽ bước đầu được tinh sạch và xác định đặc điểm. Enzyme cellulase hoạt động tốt nhất ở 55°C với pH 6.5. Thời gian bán rã (tiến hành ở pH 5.0) của enzyme ở nhiệt độ 55, 65, 75 và 85°C tương ứng là 180, 180, 30 và 20 phút. Tương tự, thời gian bán rã (tiến hành ở 37°C) của enzyme ở pH 5,5, 6,5, 7,5 và 8,5 lần lượt là là 130, 135, 80 và 70 phút. Phạm vi rộng của nhiệt độ tác động và sự ổn định trong điều kiện acid nhẹ cho thấy cellulase của Bacillus pumilus B6.4 có thể là ứng cử viên tốt sử dụng trong ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học
References
Ali U. F., and Saad E. H. S. (2008). Production and partial purification of cellulase complex by Aspergillus niger and A. nidulans grown on water hyacinth blend. Journal of Applied Sciences Research, 4: 875-891.
Ancharida S., Thanawan T., Jaruwan S., and Somboon T. (2014). Characterization of cellulase producing Bacillus and Paenibbacillus strains from Thai soils. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 4(05): 6-11.
Bhat MK, Bhat S. (1997). Cellulose degrading enzymes and their potential industrial applications. Biotechnology Advances, 15: 583-620.
Bhat M. K. (2000). Cellulases and related enzymes in biotechnology. Biotechnology Advances. 18(5): 355-383.
Camassola M., and Dillon A. J. P. (2007). Production of cellulases and hemicellulases by Penicilliumechinulatum grown on pretreated sugarcane bagasse and wheat bran in solid-state fermentation. Journal of Applied Microbiology, 103: 2196-2204.
Chandara S. K. R., Snishamol C., and Prabhu N. G. (2005). Cellulase production by native bacteria using water hyacinth as substrate under solid state fermentation. Malaysian Journal of Microbiology, 1: 25-29.
Dutta T., Sahoo R., Sengupta R., Ray S. S., Bhattacharjee A., and Ghosh S. (2008). Novel cellulases from an extremophilic filamentous fungi Penicilliumcitrinum: production and characterization. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 35: 275-282
Eijsink V., Gåseidnes S., Borchert T., and Burg V. D. (2005). Directed evolution of enzyme stability. Biomolecular Engineering, 22(1-3): 21-30.
Iflah W., Muhammad G., and Shahnaz C. (2014). Cellulase production from newly isolated bacterial strains from local habitat. International Journal of Recent Scientific Research, 5(8): 1454-1459.
Immanuel G., Dhanusha R., Prema P., and Palavesam A. (2006). Effect of different growth parameters on endoglucanase enzyme activity by bacteria isolated from coir retting effuents of estuarine environment. International Journal of Environmental Science and Technology, 3(1): 25-34.
Immanuel G., Bhagavath C. M., Raj I. P., Esakkiraj P., and Palavesam A. (2007). Production and partial purification of cellulase by Aspergillusniger and A. Fumigatus fermented in coir waste and sawdust. The Internet Journal of Microbiology, 3(1). doi:10.5580/49
Gao J., Weng H., Zhu D., Yuan M., Guan F., and Xi Y. (2008). Production and characterization of cellulolytic enzymes from the thermoacidophilic fungal Aspergillus terreus M11 under solid-state cultivation of corn stover. Bioresource Technology, 99: 7623-7629.
Khianngam S., Yupa P., Taweesak T., and Somboon T. (2014). Screening and identification of cellulase producing bacteria isolated from oil palm meal. Available online at http://www.japsonline.com. DOI: 10.7324/JAPS.2014.40416. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 4(04): 90-96.
Lee Y. J., Kim B. K., Lee B. H., Jo K. I., Lee N. K., Chung C. H., Lee Y.C., and Lee J. W. (2008). Purification and characterization of cellulase produced by Bacillus amyoliquefaciens DL-3 utilizing rice hull. i. 99: 378-386.
Lima A. O., Quecine M. C., Fungaro M. H., Andreote F. D., Maccheroni W. J., Araujo W. L., SilvaF. M. C., Pizzirani K. A. A., and Azevedo J. L. (2005). Molecular characterization of a beta-1,4-endoglucanase from an endophytic Bacillus pumilus strain. Applied Microbiology and Biotechnology. 68: 57-65.
Lisdiyanti P., Suyanto E., Gusmawati N. F., and Rahayu W. (2012). Isolation and characterization of cellulose produced by cellulolytic bacteria from peat soil of Ogan Komering Ilir, South Sumatera. International Journal of Environment and Bioenergy, 3: 145-153.
Maki M., Leung K. L., and Qin W. (2009). The prospects of cellulase producing bacteria for the bioconversion of lignocellulosic biomass. International Journal of Biological Sciences, 5: 500-516.
Mawadza C., Hatti K. R., Zvauya R., and Mattiasson B. (2000). Purification and characterization of cellulases produced by two Bacillus strains. Journal of Biotechnology, 83(3): 177-187.
Natesan B., and Nelson S. (2014). Bacillus pumilus S124A carboxymethyl cellulase; a thermos stable enzyme with a wide substrate spectrum utility. International Journal of Biological Macromolecules. 67: 132-139.
Prabesh K., Jahed A., Mehadi H. S., Kamrul I., and Abul K. A. (2016). Isolation, screening and characterization of cellulase producing bacterial isolates from municipal solid wastes and rice straw wastes. Journal of Bioprocessing and Biotechniques. 6, 280. doi:10.4172/2155-9821.1000280
Rawat R., and Tewari L. (2012). Purification and characterization of an acidothermophilic cellulase enyme produced by Bacillus subtilis strain LFS3. Extremophiles, 16(4): 637-644.
Rekha R., and Lakshmi T. (2012). Purification and characterization of an acidothermophilic cellulase enzyme produced by Bacillus subtilis strain LFS3. Extremophiles. 16, 637-644. DOI 10.1007/s00792-012-0463-y.
Sangrila S. and Tushar K. M. (2013). Cellulase production by Bacteria: A review. British Microbiology Research Journal, 3(3): 235-258.
Sreeja S. J., Jeba M. P.W., Sharmila J. F. R., Steffi T., Immanuel G., and Palavesam A. (2013). Optimization of cellulase production by Bacillus altitudinis APS MSU and Bacillus licheniformis APS2 MSU, gut isolates of fish Etroplussuratensis. International Journal of Advancements in Research and Technology, 2: 401-406.
Thi Q. D., and Quyen D. T. (2014). Enzyme supplement natural and recombination in feed. Natural Sciences and Technology Publisher.
Zahangir A. M., Nurdina M., and Erman M. M. (2005). Production of cellulase enzyme from oil palm biomass as substrate by solid state bioconversion. American Journal of Applied Sciences, 2: 569-572.