Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Hiện nay, chitosan được sản xuất từ vỏ tôm bằng cả 2 phương pháp hoá học và

sinh học. Trong phương pháp sinh học, việc deacetyl hoá chitin còn có thể được xúc

tác bởi các enzyme khác nhau bao gồm protease, một số lipase và chitosanase.

Enzyme protease thường được sử dụng là papain, bromelain, và các enzyme có nguồn

gốc động vật, thực vật, vi sinh vật (Miller, 1959).

Tuy nhiên, chitin và chitosan lại có khối lượng phân tử lớn, chuỗi phân tử dài,

không hoà tan được trong nước nên đã làm hạn chế đi rất nhiều giá trị sử dụng của

chúng. Vì vậy, người ta tiến hành thuỷ phân chitosan bằng phương pháp enzyme hoặc

phương pháp hoá học. Phương pháp hoá học sử dụng acid thủy phân cho năng suất rất

thấp lại tốn kém nên phương pháp chủ yếu được sử dụng là phương pháp sử dụng

enzyme chitosanase. Enzyme chitosanase phân cắt liên kết β-1,4-glycoside của chitosan

tạo ra COS (Hình 2.3). Do đó, về cấu tạo của COS là một chuỗi phân tử được cấu tạo

bởi một số đơn vị D-glucosamine (GlcN) (thường là từ 2 đến 10 đơn vị GlcN). Chiều

dài chuỗi phân tử và mức độ DDA được coi là 2 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến

hoạt tính sinh học của COS. COS dài hơn hexamer có khả năng ức chế vi sinh vật,

chống ung thư, tăng cường miễn dịch… tốt hơn so với các COS ngắn hơn. Sự tăng mức

độ deacetyl làm tăng hoạt tính sinh học của COS. Bởi vậy, kiểm soát chặt chẽ chiều dài

chuỗi phân tử và DDA là điều kiện tiên quyết để sản xuất COS có giá trị cao.



Hình 2.3: Cấu trúc hoá học của chitosan oligosaccharide

(Tuk-Rai và Jung, 2002)



2.1.2. Tính chất vật lí và tính chất hoá học của chitosan

2.1.2.1. Tính chất vật lí



4



Chitosan là một chất rắn, xốp, nhẹ, vô định hình. Có màu trắng hay vàng nhạt,

không mùi vị, không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc nhưng tan trong

acid loãng (pH 6) như HCl, acid acetic …tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng

tốt, nhiệt độ nóng chảy 309-3110C, khối lượng phân tử trung bình 10.000-500.000dalton

tùy loại. Với chitosan, DDA là một chỉ tiêu quan trọng nhất ảnh hưởng đến tất cả các

đặc tính hoá lí của nó như khối lượng phân tử, độ nhớt, độ hoà tan…



Hình 2.4: chitosan

2.1.2.2. Tính chất hoá học của chitosan

- Trong phân tử chitin, chitosan có chứa các nhóm chức -OH, nhóm –NH 2 trong

các mắt xích D-glucosamine, có nghĩa chúng vừa là ancol vừa là amine. Phản ứng hoá

học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dẫn xuất thế O-, dẫn xuất thế N-, hoặc dẫn

xuất thế O-, N- (Zhou và cộng sự, 2007)

- Mặt khác chitosan là những polimer mà các monomer được nối với nhau bởi

các liên kết β-(1-4)-glycoside, các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hoá học như:

acid, base, tác nhân oxy hóa và các enzyme thuỷ phân.

- Trong phân tử chitosan có chứa các nhóm chức mà trong đó các nguyên tử Oxy

và Nitơ của nhóm chức còn cặp electron chưa sử dụng, do đó chúng có khả năng tạo

phức, phối trí với hầu hết các kim loại nặng và các kim loại chuyển tiếp như: Hg 2+, Cd2+,

Zn2+, Cu2+, Ni2+, Co2+... Tuỳ nhóm chức trên mạch polimer mà thành phần và cấu trúc của

phức khác nhau. Ví dụ: phức Ni(II) với chitosan có cấu trúc tứ diện với số phối trí bằng 4

(Vũ Công Phong, 2007).



2.1.3. Ứng dụng của chitosan và chitosan oligosaccharide

Chitosan và đặc biệt là chitosan oligosaccharide (COS) ngày càng thu hút được

sự quan tâm rộng rãi bởi những tiềm năng của chúng trong nhiều lĩnh vực: Công

nghiệp, nông nghiệp, thực phẩm, mỹ phẩm, công nghệ sinh học, y học và dược phẩm,

xử lý nước thải và bảo vệ môi trường…



5



Trong công nghiệp thực phẩm:

- Bảo quản rau quả, trái cây, phụ gia thực phẩm...

- Sử dụng chitosan, COS để bảo quản một số loại quả tươi (cam, bưởi, dưa chuột,

dâu tây, hồ tiêu, cà chua...). Màng mỏng chitosan trên bề mặt quả có tác dụng ức chế hô

hấp, giữ lại khí cacbonic, giảm thiểu lượng ethylene, diệt được một số loại nấm và kìm

hãm quá trình biến màu của quả trong khi bảo quản, vận chuyển đi tiêu thụ.

- Chitosan tạo ra bột Chitofood thay thế hàn the độc hại nhưng đảm bảo sản

phẩm vẫn dai, ngon. Phụ gia này được dùng trong chế biến, bảo quản các sản phẩm từ

nhóm thịt (giò, chả, thịt hộp, nem), bột (bún, bánh phở, bánh kem), bánh (bánh ít, phu

thê), thực phẩm tươi sống, thịt nguội, đồ uống, nước giải khát, sản phẩm sữa...

- Bao bì từ chitosan, COS có tính năng đặc biệt, có thể bọc các loài thực phẩm

tươi sống giàu đạm, dễ hư hỏng như cá, thịt, làm vỏ nhồi xúc xích có tác dụng kéo dài

thời gian sử dụng sản phẩm mà không độc hại, an toàn cho người, không làm mất màu,

mùi vị của sản phẩm được bảo quản (Bough, 1976).

 Trong nông nghiệp:

- Được sử dụng để bao bọc các hạt giống nhằm ngăn ngừa sự tấn công của

nấm trong đất, đồng thời nó còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu, tăng

cường khả năng nảy mầm của hạt.

- Qua nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan và các nguyên tố vi lượng lên một số

chỉ tiêu sinh lý-sinh hoá của mạ lúa ở nhiệt độ thấp, kết quả cho thấy chitosan vi lượng

làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số và hàm lượng nitơ, đồng thời các enzyme như

amylase, catalase, peroxidase cũng tăng lên và chitosan còn góp phần cải tạo đất khô

cằn, bạc màu, giữ ẩm cho cây trồng.

 Trong công nghệ sinh học:

Chitosan được sử dụng để cố định enzyme, tách protein, tái tạo tế bào, cố định

tế bào và sử dụng trong phép sắc kí…

 Trong y học:

- Chitosan, COS được ứng dụng để cầm máu, băng bó vết thương, điều chỉnh

hàm lượng cholesterol trong máu, bỏng da, điều chỉnh sự phân giải của thuốc…

(Park và cộng sự, 2006).



6



- Từ vật liệu chitosan, các nhà khoa học Phòng Polymer dược phẩm (Viện Hóa

học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã nghiên cứu, chế tạo thành công

nhiều sản phẩm hiệu quả cao với giá thành hợp lý như: Thuốc kem Polysamin có tác

dụng kháng khuẩn, kháng nấm, đặc biệt là chủng nấm Candila albicans, không gây dị

ứng và tác dụng phụ, có khả năng cầm máu, chống xưng u, kích thích tái tạo biểu mô

và tế bào da để làm mau liền các vết thương, vết bỏng, chóng lên da non và giảm bớt

đau đớn cho người bệnh kích thích lên da non, chống sẹo lồi và điều hòa sắc tố da.

- Không chỉ dừng lại ở đó, vật liệu chitosan còn được chế tạo thành thực phẩm

bổ dưỡng, có tác dụng hạ huyết áp, giảm cholesterol và lipid máu, chống béo phì, vì nó

loại bỏ một cách hoàn toàn cholesterol và lipoprotein mật độ thấp từ mạch máu. Bởi

vậy việc bổ sung vật liệu chitosan mà cụ thể là COS vào cơ thể của các bệnh nhân béo

phì thì có kết quả tốt. COS là cation dương vì vậy nó có thể liên kết với các ion Cl có

trong mạch máu rồi thải ra ngoài làm giảm huyết áp. Vật liệu chitosan còn phòng

chống u và ung thư, đặc biệt là tăng cường miễn dịch cho cơ thể, có thể dùng cho các

bệnh nhân bị nhiễm HIV/AIDS bị suy giảm hệ miễn dịch. Với khả năng thúc đẩy hoạt

động của các peptide-insulin chitosan kích thích việc tiết ra insulin tuyến tụy nên

chitosan đã dùng để điều trị bệnh tiểu đường (Kim và Rajapakse, 2005)

 Trong xử lý nước thải:

Những nghiên cứu gần đây cho thấy chitosan có thể sử dụng là tác nhân đông tụ

hiệu quả cho các hợp chất hữu cơ, nó đóng vai trò như một chiếc kìm liên kết các độc

tố kim loại nặng. Chitosan được dùng như một chất mang để tách và làm giàu các kim

loại nặng trong môi trường nước. Mức độ hấp thu của chitosan với các kim loại nặng

thủy ngân, cadimi (Hg, Cd) đạt bão hòa sau 90 phút khuấy. Hg hấp thụ chitosan cao

nhất đạt 90%, Cd đạt 41%. Khả năng hấp thụ của chitosan đối với các ion trên đạt cực

đại và ổn định ở pH 4-6. Ngoài ra, nó còn có khả năng hấp thụ các chất nhuộm có

nồng độ nhỏ của các phenol khác nhau trong công nghệ xử lí rác thải.

Trong ứng dụng đặc biệt này, chitosan tỏ ra có hiệu quả hơn các hợp chất cao

phân tử khác được tổng hợp nhân tạo, than hoạt tính. Hơn nữa, nhóm amino (-NH 2)

trong chitosan là nhóm hoạt động nhất và nó có thể đóng vai trò là tác nhân hấp phụ

hiệu quả.



7



 Trong lĩnh vực thẩm mĩ:

Trong ngành mỹ phẩm, chitosan, COS được dùng để sản xuất kem chống khô da,

kem chống nắng, kem dưỡng mặt và toàn thân nhờ nó có nhóm –NH 4+ có thể dễ dàng cố

định trên biểu bì của da và liên kết với các tế bào sừng hoá của da.

Ngoài ra, chitosan còn được dùng để cố định tế bào Saccharomyces

cerevisiae để lên men, được bổ sung vào làm nguyên liệu sản xuất giấy, làm giấy

rửa ảnh, thay hồ tinh bột để hồ vải giúp sợi bền mịn, bóng đẹp, cố định hình in, kết

hợp với một số thành phần khác để sản xuất vải chịu nhiệt, vải chống thấm.

Nhờ những ưu điểm trên cho chúng ta thấy sự cần thiết phải phát triển công

nghiệp chế biến chitosan, COS.



2.2. Enzyme chitosanase

2.2.1. Khái niệm về enzyme chitosanase

Chitosanase có tên gọi đầy đủ, theo danh pháp quốc tế là: chitosan Nacetylglucosaminohydrolase.

Chitosanase (EC 3.2.1.132) là enzyme xúc tác cho phản ứng thuỷ phân chitosan

bằng cách cắt đứt các liên kết β-1,4-glycoside trừ liên kết giữa các N-acetyl-Dglucosamine (GlcNAc – GlcNAc) và giải phóng ra các chitosan oligosaccharide(COS)

.

Chitosan + H2O



Chitosanase



Các chitosan oligosaccharide chứa

N-acetyl-D-glucosamine



glucosamineggggggg;gglucosamine

Hoạt tính chitosanase của chế phẩm enzyme đặc trưng cho khả năng xúc tác phân

giải chitosan thành các COS có phân tử thấp hơn. Hoạt tính chitosanase được biểu thị

bằng số đơn vị hoạt tính trong 1ml (hay 1g) chế phẩm (Choi và cộng sự, 2003).



2.2.2. Nguồn nguyên liệu để thu nhận enzyme chitosanase

Enzyme chitosanase được tìm thấy từ ở các loài sinh vật khác nhau, bao gồm: Vi

khuẩn, xạ khuẩn, nấm, côn trùng và một số loài thực vật. Tuy nhiên, hiện nay nguồn cung

cấp enzyme chitosanase chủ yếu là vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm. Nguồn vi khuẩn, xạ khuẩn



8



và nấm này chủ yếu được phân lập từ đất, nơi có xác của các loài giáp xác (tôm, cua…)

phân huỷ (Brzezinski và Neugebauer, 2003).



2.2.3. Đặc điểm và cơ chế xúc tác của enzyme chitosanase

2.2.3.1. Khối lượng phân tử

Chitosanase cũng giống như đại bộ phận enzyme khác đều có bản chất là

protein. chitosanase hầu hết là enzyme ngoại bào, có cấu tạo đơn phân tử. Chúng có

khối lượng phân tử khoảng từ 30 – 50kDa. Kích thước phân tử protein của enzyme

chitosanase sản sinh từ các nguồn khác nhau thì khác nhau. Người ta đã tiến hành thí

nghiệm và tính toán khối lượng phân tử của protein chitosanase thu được từ một số

loài vi sinh vật khác nhau. Kết quả như Bảng 2.1.



Bảng 2.1: Khối lượng phân tử của một số enzyme chitosanase

(Choi và cộng sư, 2003; Miller, 1959; Pelletier và Sygusch, 1992; Tanabe và

Morinaga, 2003; Yabuki và cộng sự, 1999; Zhu và cộng sự, 2007)

Chitosanase từ

- Bacillus circulans

- Streptomyces griceus HUT 6037

- Bacillus sp.

- Bacillus megaterium P1

- Sphingomonas sp. CJ-5

- Bacillus sp. KCTC 0377BP

- Bacillus cereus



Khối lượng phân tử

31 kDa

34 kDa

41 kDa

43 kDa

45 kDa

45 kDa

47 kDa



2.2.3.2. Cơ chế xúc tác của enzyme chitosanase

Theo Fukamizo và Brezinski (1997) đã xác định được các sản phẩm dị vòng thu

được từ quá trình thuỷ phân chitosan đều là dạng α, điều đó cho thấy rằng chitosanase là

một enzyme chuyển hoá.

Chitosanase có khả năng nhận dạng liên kết đặc trưng trong chuỗi chitosan để

phân cắt. Vị trí phân cắt đó là liên kết β-(1-4)-glycoside giữa các phân tử D-Glucosamine

hoặc giữa D-Glucosamine và N-Acetyl-D-Glucosamine.



9



Tuy nhiên không phải bất kỳ enzyme chitosanase nào cũng tấn công vào vị trí β-(14)-glycoside giữa hai D-Glucosamine, còn một số chitosanase lại có khả năng tấn công vào

liên kết này giữa hai phân tử D-Glucosamine và giữa D-Glucosamine với phần N-AcetylD-Glucosamine còn lại. Bảng 2.2 thể hiện vị trí liên kết bị tấn công bởi một số chitosanase



Bảng 2.2: Kiểu phân cắt của các loại chitosanase

Chitosanase



Kiểu phân cắt



Loại I

-Bacillus pumilus BN-262

-Penicillium islandicum Streptomyces sp. N174

Loại II

-Bacillus sp. No 7-M

Loại III

-Streptomyces griseus HUT 6037

-Bacillus circulans MH-K1

-Nocardia orientalis

-Bacillus circulans WL-12



: GlcNAc



: GlcN



Cùng với những kết quả thu được khi quan sát dạng tinh thể học và các vùng

biến đổi cho phép chúng ta kết luận rằng đầu Glu22 hoạt động như là nơi cho proton,

trong khi đầu Asp4 hoạt hoá 1 phân tử nước sau đó tấn công vào vị trí C-1 của phân tử

đường khử tại vị trí xúc tác.

Cơ chế chuyển hoá này được duy trì liên tục trên thực tế là nhờ 2 đầu xúc tác có

khoảng cách 13,8Å, cao hơn những enzyme chuyển hoá khác gần 10Å.

Cơ chế xúc tác của chitosanase được thể hiện trong Hình 2.5



10



Hình 2.5: Cơ chế xúc tác của enzyme chitosanase

Sản phẩm phản ứng của enzyme chitosanase được nghiên cứu bằng cách sử

dụng dung dịch chitosan và một vài COS làm cơ chất. Phương pháp sắc kí lớp mỏng

(TLC) (thin-layer chromatography) cho thấy rằng enzyme chitosanase đã giải phóng ra

COS từ chitosan, phần lớn là các COS dài hơn (GlcN) 2 bằng cách phân cắt nội phân

tử. Enzyme này không thể thuỷ phân được (GlcN) 2 hoặc (GlcN)3. Còn (GlcN)4 và

(GlcN)5 thì bền với hoạt tính xúc tác của enzyme này. Tuy nhiên, chitosan

oligosaccharide (GlcN)6 và (GlcN)7 được thuỷ phân hoàn toàn sau 15h ủ. (GlcN) 6 chủ

yếu được phân cắt thành (GlcN) 3 + (GlcN)3 và (GlcN)2 + (GlcN)4 nhưng (GlcN)2 +

(GlcN)4 thì ít hơn nhiều, [Rồi sau đó, (GlcN) 4 → (GlcN)2 + (GlcN)2]. Nó cũng cho

thấy rằng (GlcN)7 được phân cắt thành (GlcN)3 + (GlcN)4. Kết quả này chỉ ra rằng để

phản ứng xảy ra nhanh, cơ chất chitosan nên có chiều dài chuỗi phân tử bằng hoặc dài

hơn (GlcN)6, sự phân cắt liên kết glycoside xảy ra tốt nhất tại trung tâm của mối liên

kết hexameric và sinh ra (GlcN)3 là sản phẩm chủ yếu. Thực tế, enzyme chitosanase

thể hiện hoạt tính đối với chitosan cao hơn so với các oligosaccharide mạch ngắn hơn

(Choi và cộng sự, 2003).



2.3. Giới thiệu về vi khuẩn ưa nhiệt

2.3.1. Vi khuẩn

2.3.1.1. Khái niệm

Vi khuẩn là những vi sinh vật đơn bào có nhân nguyên thuỷ.

2.3.1.2. Hình thái và kích thước



11



Vi khuẩn có nhiều hình thái, kích thước và cách sắp xếp khác nhau. Đường kính

của phần lớn vi khuẩn thay đổi trong khoảng 0.2-2µm, chiều dài cơ thể khoảng 2.08.0µm. Hình thái vi khuẩn rất đa dạng : hình cầu, hình que, hình dấu phẩy, hình xoắn,

hình có cuống…

2.3.1.3. Phân loại

Theo Vũ Thị Minh Đức (2001), có thể phân loại vi khuẩn theo hai tiêu chí sau:

-Dựa vào hình dạng tế bào vi khuẩn chia thành:

+Cầu khuẩn (coccus). Tế bào có hình tròn. Trong cầu khuẩn gồm có: Đơn cầu

khuẩn, Song cầu khuẩn, Liên cầu khuẩn, Tứ cầu khuẩn, Tụ cầu khuẩn.

+Trực khuẩn (Bacillus): Tế bào có hình que, cũng có các dạng đơn, đôi, chuỗi.

+Phẩy khuẩn (Vibrio): Tế bào có hình dấu phẩy.

+Xoắn khuẩn (Spiilum): Tế bào từng xoắn lại.

Ngoài ra còn gặp vi khuẩn hình sao, hình khối vuông, hình khối tam giác.

-Dựa vào phản ứng với chất hoá học vi khuẩn được chia thành 2 loại:

+Vi khuẩn Gram (+).

+Vi khuẩn Gram (-).



2.3.2. Khái niệm vi khuẩn ưa nhiệt

Nhiệt độ phát triển là một trong những đặc điểm sinh lý quan trọng của vi sinh

vật. Người ta chia nhiệt độ phát triển của vi sinh vật theo các chỉ tiêu: Nhiệt độ tối đa

(t0 max), nhiệt độ tối thiểu (t0 min), nhiệt độ tối thích (t0opt).

Dựa vào nhiệt độ phát triển, theo Nguyễn Lân Dũng và Phạm Thị Trân Châu

(1978), thì vi sinh vật được chia làm các nhóm sau:

-Vi sinh vật ưa lạnh: Bao gồm các vi sinh vật có khả năng chịu nhiệt độ lạnh từ

00-200C.

-Vi sinh vật ưa ấm: Bao gồm các vi sinh vật phát triển ở nhiệt độ trung bình.

Nhịêt độ tối ưu cho chúng phát triển là 250-360C.

-Vi sinh vật ưa nhiệt: Bao gồm các vi sinh vật phát triển ở nhiệt độ tương đối

cao, thường từ 42-690C, một số vi sinh vật có thể sinh trưởng tốt ở 800-1100C.



12



Tuy nhiên, sự phân chia các nhóm vi sinh vật trên cơ sở nhiệt độ phát triển của

chúng chỉ là tương đối. Một số vi sinh vật ưa ấm sau quá trình thích nghi có thể trở

thành vi sinh vật chịu nhiệt .



2.3.3. Cơ chế chịu nhiệt ở vi sinh vật

Cơ chế chịu nhiệt của vi sinh vật đến nay vẫn còn được các nhà khoa học trên

thế giới tiếp tục nghiên cứu. Đặc biệt ngày nay với kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại,

người ta thấy rằng cơ chế chịu nhiệt ở vi sinh vật là tập hợp của nhiều yếu tố liên quan

đến cấu trúc của màng tế bào, thành phần và cấu trúc protein, enzyme, tính di truyền

của màng tế bào vi sinh vật.

Đa số các vi sinh vật chịu nhiệt có thành tế bào dày, có độ bền cơ học cao hơn

các loại vi sinh vật khác.

Thành phần protein và lipid của màng tế bào cũng có vai trò quyết định đến tính

chịu nhiệt của vi sinh vật. Ribosom là nhà máy tổng hợp protein của tế bào, bản chất

protein của ribosom và khả năng chịu nhiệt của nó do các gen chịu nhiệt trong bộ gen

của vi sinh vật điều khiển. Nhiệt độ biến tính protein của ribosom càng cao thì khả

năng chịu nhiệt của vi sinh vật càng cao (Lê Gia Huy và cộng sự, 1997).



2.3.4. Nhận diện vi khuẩn

2.3.4.1. Hình thái khuẩn lạc

Bao gồm màu sắc, hình dạng , kích thước khuẩn lạc. Nó đặc trưng cho từng

nhóm vi khuẩn.

2.3.4.2. Nhuộm Gram

Dựa vào sự bắt màu của vi khuẩn đối với thuốc nhuộm mà chia thành 2 dạng :

Gram (-) và Gram (+).

2.3.4.3. Hình thái tế bào vi khuẩn

Quan sát tiêu bản dưới kính hiển vi ta sẽ thấy được hình dạng tế bào vi khuẩn.

Dựa vào đó mà có thể phân vi khuẩn thành các dạng: Hình cầu, hình que, hình dấu

phẩy, hình xoắn…

2.3.4.4. Khả năng di động



13



Có loài vi khuẩn không di động, một số ít di động, một số khác lại di động rất

mạnh. Để nhận biết được khả năng này, ta quan sát tiêu bản sống của vi khuẩn dưới

kính hiển vi sẽ nhìn thấy một cách chính xác. Tuy nhiên, ta cũng có thể quan sát hình

thái khuẩn lạc để dự đoán được khả năng di động của vi khuẩn: Những khuẩn lạc có

viền nhẵn là những tế bào vi khuẩn không có tiên mao nên không có khả năng di động,

những khuẩn lạc có viền không nhẵn là tế bào vi khuẩn có tiên mao nên có khả năng

di động (Trần Thị Thanh, 1995).



2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp enzyme chitosanase

từ vi sinh vật

2.4.1. Thành phần môi trường

Các chất dinh dưỡng đối với vi sinh vật là bất kỳ chất nào được vi sinh vật hấp

thụ từ môi trường xung quanh và được chúng sử dụng làm nguyên liệu để cung cấp

cho quá trình sinh tổng hợp tạo ra các thành phần của tế bào hoặc để cung cấp cho quá

trình trao đổi năng lượng. Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật quyết định nhu

cầu dinh dưỡng của chúng. Thành phần hoá học của các chất dinh dưỡng được cấu tạo

từ các nguyên tố C, H, O, N, các nguyên tố khoáng đa và vi lượng. Khi chọn lựa môi

trường dinh dưỡng để nuôi cấy vi sinh vật cần chú ý đến thành phần chất lượng và sự

tương quan về số lượng giữa các cấu tử trong môi trường (Lương Đức Phẩm, 2004).

- Nguồn Cacbon: Thường sử dụng đường làm nguồn cacbon khi nuôi cấy phần

lớn các vi sinh vật dị dưỡng. Trong công nghiệp lên men, rỉ đường là nguồn cacbon rẻ

tiền và rất thích hợp cho sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Muốn thu

được enzyme cao thì phải có cơ chất để cảm ứng giúp vi sinh vật có thể sinh tổng hợp

enzyme để thuỷ phân nguồn cơ chất đó. nguồn cacbon đóng vai trò là chất cảm ứng

cho sinh tổng hợp chitosanase là chitosan, chitin (Đặng Thị Thu và cộng sự, 2004).

- Nguồn Nitơ: Nguồn nitơ dễ hấp thụ với vi sinh vật là NH 3 và NH4+. Nguồn

nitơ thường được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật là peptone. Nguồn acid amin của các

loại vi sinh vật khác nhau là rất khác nhau.

- Nguồn khoáng: Sự có mặt của các nguyên tố đa lượng và vi lượng ảnh hưởng

lớn đến sự sinh tổng hợp enzyme. Phospho, lưu huỳnh rất cần cho vi sinh vật vì chúng

tham gia vào thành phần của những chất quan trọng như nucleotid, protein, enzyme,



14