Hình 1.69. Quy trình sản xuất enzyme

f. Quy trình lên men sản xuất enzyme

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL Hình 1.69. Quy trình sản xuất enzyme Sản xuất enzyme gồm các bước cơ bản như quy trình hình 1.68. Cụ thể gồm các công đoạn chính như: Tuyển chọn và cải tạo giống vi sinh vật cho enzyme có hoạt lực cao: Yêu cầu đối với giai đoạn này là tuyển chọn được chủng tổng hợp enzyme cần thiết, với lượng đáng kể và hoạt tính cao. Môi trường tuyển chọn phân lập thường từ đất, nước, lương thực, thực phẩm,... Tuy nhiên các chủng phân lập theo phương pháp thông thường, chỉ tổng hợp một lượng nhỏ enzyme (enzyme bản thể), người ta cần tiến hành gây đột biến bằng phương pháp sinh học, lý, hóa học,… để tạo chủng có khả năng “siêu tổng hợp enzyme” như: phương pháp gây đột biến; phương pháp biến nạp;

121

phương pháp tiếp hợp gene; phương pháp tải nạp. Bên cạnh việc chọn DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL giống thuần chủng, đã được kiểm tra đầy đủ về các đặc tính hóa sinh, vi sinh, nuôi cấy, thì cũng cần lưu ý đến điều kiện bảo quản giống. Môi trường dinh dưỡng và giai đọan nuôi vi sinh vật: Thành phần môi trường dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và tổng hợp enzyme của vi sinh vật. Môi trường phải có đủ hợp chất chứa C, N, H, O và các chất khoáng Mg, Ca, S, Fe, K, Cu, Zn, Co,..., vitamin. Nguồn cung cấp cacbon tốt nhất là glucid (đường monose, hoặc disaccharid,…) sau đó là chất béo, acid hữu cơ, rượu,... Nguồn N đưa vào môi trường dạng muối nitrat, nitrit, muối amon, chất hữu cơ có nitơ,… Nguồn P ở dạng muối phosphat. Đặc biệt lưu ý, để tăng sự tổng hợp enzyme người ta thường cho thêm vào môi trường nuôi “chất cảm ứng” tổng hợp enzyme, thường là cơ chất tương ứng của enzyme cần tổng hợp. Trong quá trình nuôi vi sinh vật, phải lưu ý đến nồng độ chất cho phù hợp, nhiệt độ nuôi, độ pH môi trường, độ ẩm, độ thoáng khí, thiết bị và phòng nuôi,… tất cả những vấn đề trên đều ảnh hưởng đến hiệu quả tổng hợp enzyme, do vậy ta phải chọn lọc và tạo điều kiện tối ưu cho vi sinh vật. Về phương pháp nuôi cấy vi sinh vật thu enzyme, hiện nay người ta dùng phương pháp sau: nuôi cấy bề mặt; nuôi cấy chìm. Tách và làm sạch chế phẩm enzyme: Các phân tử enzyme không có khả năng đi qua màng của tế bào. Do đó để có thể chiết rút các enzyme nội bào, bước đầu tiên là phải phá vỡ cấu trúc của các tế bào có chứa enzyme và chuyển chúng vào dung dịch. Có thể phá vỡ cấu trúc của các tế bào bằng các biện pháp cơ học như nghiền với bột thủy tinh hoặc cát thạch anh, đồng hóa bằng thiết bị đồng hóa (homogenizator). Muốn tách được các enzyme trong các cấu tử của tế bào, người ta còn phải dùng các yếu tố vật lý và hóa học khác nhau như sóng siêu âm, dùng các dung môi hữu cơ như butanol, aceton, glycerin, ethyl acetate,... và chất detergent. Các hóa chất có tác dụng tốt cho việc phá vỡ các cấu tử của tế bào vì trong các cơ quan này thường chứa mỡ. Để loại bỏ muối khoáng và các loại đường, là các tạp chất có phân tử lượng thấp, người ta thường dùng phương pháp thẩm tích (dialysis) đối nước hay đối các dung dịch đệm loãng hoặc bằng cách lọc qua gel sephadex. Để loại bỏ các protein tạp (protein cấu trúc, protein trơ) và các

122