Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Bước đầu nghiên cứu enzyme xylanolytic và cellulolytic từ một chủng vi khuẩn ưa nhiệt

Bước Đầu Nghiên Cứu Enzyme Xylanolytic Và Cellulolytic Từ Một Chủng Vi Khuẩn Ưa Nhiệt

Lĩnh vực: Công nghệ sinh học, Hóa sinh

Nội dung tài liệu:
Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm hiểu và ứng dụng các enzyme có khả năng thủy phân lignocellulose, một thành phần chính của sinh khối thực vật và phế phụ liệu nông nghiệp. Lignocellulose, bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, là nguồn tài nguyên dồi dào nhưng chưa được khai thác hiệu quả. Các phương pháp xử lý truyền thống còn hạn chế, do đó, việc phát triển các biện pháp xử lý bằng enzyme nhanh chóng, hiệu quả và kinh tế là cần thiết. Đề tài nhấn mạnh vai trò của enzyme cellulolytic và xylanolytic trong việc biến đổi lignocellulose thành các sản phẩm có giá trị, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Nghiên cứu bao gồm tổng quan về cấu trúc của lignocellulose, các loại enzyme thủy phân lignocellulose, cũng như phương pháp nghiên cứu và kết quả thu được.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
• CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
  • 1.1. Cấu trúc của lignocellulose
    • 1.1.1. Cấu trúc thành tế bào thực vật
    • 1.1.2. Cellulose
    • 1.1.3. Lignin
    • 1.1.4. Hemicellulose
  • 1.2. Enzyme thủy phân lignocellulose
    • 1.2.1. Enzyme cellulolytic
    • 1.2.2. Enzyme xylanolytic
  • 1.3. Ứng dụng của enzyme lignocellulolytic
• CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
  • 2.1. Nguyên liệu
    • 2.1.1. Mẫu đất
    • 2.1.2. Hóa chất
    • 2.1.3. Thiết bị
  • 2.2. Phương pháp nghiên cứu
    • 2.2.1. Sàng lọc và phân lập vi khuẩn kị khí xylanolytic-cellulolytic ưa nhiệt
    • 2.2.2. Nhận dạng chủng vi khuẩn kị khí xylanolytic-cellulolytic ưa nhiệt
      • 2.2.2.1. Kiểm tra hình thái tế bào vi khuẩn
      • 2.2.2.2. Tách chiết ADN tổng số
      • 2.2.2.3. Định lượng ADN bằng cách đo độ hấp thụ tử ngoại ở bước sóng 260 nm và 280 nm
      • 2.2.2.4. PCR nhân bản đoạn gen mã hóa cho ARN ribosome 16S
      • 2.2.2.5. Gắn sản phẩm PCR vào vector p-GEM T
      • 2.2.2.6. Tách ADN plasmid từ vi khuẩn E.coli DH5a
      • 2.2.2.7. Đọc trình tự đoạn gen mã hóa cho ARN ribosome 16S
    • 2.2.3. Thu nhận chế phẩm enzyme
    • 2.2.4. Xác định hoạt độ enzyme
      • 2.2.4.1. Xác định hoạt độ enzyme
      • 2.2.4.2. Ảnh hưởng của pH đối với hoạt độ và độ bền của enzyme
      • 2.2.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với hoạt độ và độ bền của enzyme
    • 2.2.5. Xác định protein
    • 2.2.6. Thủy phân các chất lignocellulose
    • 2.2.7. Tách phức hệ multienzyme từ dịch lỏng của môi trường nuôi cấy
    • 2.2.8. Điện di gel và kỹ thuật zymogram
    • 2.2.9. Sắc ký bản mỏng (TLC)
• CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
  • 3.1. Sàng lọc và phân lập vi khuẩn kị khí xylanolytic-cellulolytic ưa nhiệt
    • 3.1.1. Sàng lọc các vi khuẩn ưa nhiệt kỵ khí bằng môi trường làm giàu và nuôi cấy ở nhiệt độ cao
    • 3.1.2. Sàng lọc các chủng vi khuẩn có hoạt tính xylanolytic-cellulolytic
  • 3.2. Kết quả nhận dạng vi khuẩn kị khí xylanolytic-cellulolytic ưa nhiệt
    • 3.2.1. Xác định hình thái tế bào vi khuẩn
    • 3.2.2. Nhận dạng vi khuẩn bằng đọc trình tự đoạn gen mã hóa cho ARN ribosome 16S
      • 3.2.2.1. Tách chiết ADN hệ gen của chủng vi khuẩn NKP13
      • 3.2.2.2. Nhân bản đoạn gen mã hóa cho ARN ribosome 16S của chủng vi khuẩn NKP13 bằng PCR
      • 3.2.2.3. Nhân dòng gen mã hóa cho ARN ribosome 16S của chủng vi khuẩn NKP13 vào vector p-GEM T
      • 3.2.2.4. Giải trình tự gen mã hóa cho ARN ribosome 16S của chủng vi khuẩn NKP13
  • 3.3. Nghiên cứu phức hệ enzyme xylanolytic-cellulolytic của chủng NKP13
    • 3.3.1. Khả năng sinh tổng hợp xylase và CMCase
    • 3.3.2. Ảnh hưởng của pH lên hoạt độ xylanase và CMCase
      • 3.3.2.1. pH phản ứng tối ưu
      • 3.3.2.2. Độ bền pH
    • 3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt độ enzyme xylanase và CMCase và độ bền nhiệt của enzyme
      • 3.3.3.1. Nhiệt độ phản ứng tối ưu
      • 3.3.3.2. Độ bền nhiệt
    • 3.3.4. Khả năng thủy phân nguyên liệu lignocellulose của enzyme
    • 3.3.5. Điện di chế phẩm enzyme trên gel polyacrylamide có SDS
• KẾT LUẬN
• KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO