Đồ án Thiết lập quy trình lên men vi khuẩn Serratia marcescens để sản xuất chế phẩm diệt sâu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT LẬP QUY TRÌNH LÊN MEN VI KHUẨN
SERRATIA MARCESCENS ĐỂ SẢN XUẤT CHẾ
PHẨM DIỆT SÂU
Ngành:
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hƣớng dẫn :T.S NGUYỄN HOÀI HƢƠNG
Sinh viên thực hiện
: CAO THỊ THANH THÚY
Lớp: 13DSH05
MSSV: 1311101044
TP. Hồ Chí Minh, 2017
Đồ án tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu của tôi dƣới sự
hƣớng dẫn của TS Nguyễn Hoài Hƣơng.
Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công
bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã đƣợc chỉ rõ
nguồn gốc.
TP. HCM, ngày 27 tháng 07 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Cao Thị Thanh Thúy
Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho con xin gởi tất cả lòng biết ơn sâu sắc nhất đến cha mẹ, là
ngƣời đã sinh thành, nuôi dƣỡng, giáo dục, động viên... là chỗ vựa tinh thần vững
chắc cho con, là ngƣời giúp con đứng vững sau mỗi lần vấp ngã để con có đƣợc
nhƣ ngày hôm nay.
Với lòng biết ơn sâu sắc. Em xin gửi lời cám ơn chân thành và sự tri ân sâu
sắc tới tập thể quý thầy cô giáo trong trƣờng Đại học Công Nghệ TP.HCM nói
chung và các thầy cô giáo trong khoa Công Nghệ Sinh Học-Thực Phẩm-Môi
Trƣờng, bộ môn Công Nghệ Sinh Học nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt
cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báo trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt, em xin đƣợc chân thành biết ơn cô TS. Nguyễn Hoài Hƣơng, ngƣời
thầy đáng kinh, cô đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hƣớng dẫn và tạo điều kiện
thuận lợi cho em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Trung Dũng, cô Nguyễn Trần Thái
Khanh, anh Nguyễn Trần Thiện Đức đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đồ
án tại phòng thí nghiệm Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trƣờng,
trƣờng Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh.
Cảm ơn tất cả các bạn đã động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình thời gian
học tập tại trƣờng. Cảm ơn chị Vũ Hoàng Minh Ngọc, bạn Trƣơng Hoài Nguyên,
bạn Đỗ Thị Cẩm Lụa, bạn Lê Thị Thu đã đồng hành chia sẻ buồn vui cùng em trong
suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp.
Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc!
TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Cao Thị Thanh Thúy
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................i
DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................1
2. Mục đích của nghiên cứu..............................................................................1
3. Nhiệm vụ của nghiên cứu..............................................................................2
4. Các kết quả đạt đƣợc của đề tài ...................................................................2
5. Kết cấu của đồ án ..........................................................................................2
1.1.1. Hợp chất thứ cấp .....................................................................................3
1.2. Giới thiệu về Prodigiosin ...........................................................................5
1.2.1. Khái niệm về Prodigiosin .....................................................................5
1.3.1. Lịch sử phát hiện................................................................................14
1.4.1. Sắc tố ..................................................................................................19
1.4.2. Biosurfactant......................................................................................20
1.4.3. Acid béo ..............................................................................................20
1.4.4. Enzyme................................................................................................20
i
Đồ án tốt nghiệp
1.8. Một số nghiên cứu trên thế giới ..............................................................30
2.1.1. Thời gian. ...........................................................................................34
2.1.2. Địa điểm..............................................................................................34
2.2. Vật liệu – hóa chất – thiết bị....................................................................34
2.2.3. Dụng cụ, thiết bị.................................................................................35
2.3. Phƣơng pháp thí nghiệm .........................................................................36
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.........................................................................41
2.4.4. Phương pháp phân tích......................................................................47
Mục đích...........................................................................................................47
Nội dung ...........................................................................................................47
ngoại bào và prodigiosin cao nhất ....................................................................48
ii
Đồ án tốt nghiệp
3.1.2. Trích ly thu prodigiosin......................................................................52
3.3.2. Thiết lập chế độ lên men ....................................................................64
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................70
1. Kết luận........................................................................................................70
2. Kiến nghị......................................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................70
PHỤ LỤC...............................................................................................................76
iii
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.2 Quy trình chọn lọc chủng vi sinh vật........................................................38
marcescens SH4......................................................................................................39
marcescens SH4......................................................................................................40
Hình 2.6 Quy trình tiếp liệu glycerol.......................................................................46
HB...........................................................................................................................49
HB...........................................................................................................................51
chủng S.marcescens SH4, SH5 và HB. ...................................................................53
gian trên các môi trƣờng nhân giống khác nhau......................................................57
v
Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Prodigiosin là một sắc tố đỏ có bản chất là một alkaloid, và có hoạt tính kháng
vi sinh vật đã đƣợc bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1960, nay thu hút đƣợc nhiều
quan tâm do khả năng sử dụng làm màu tự nhiên và ứng dụng trong lĩnh vực bảo vệ
thực vật cũng nhƣ hoạt chất kháng ức chế miễn dịch và chống khối u (D’Alessio và
Rossi, 1996; Azuma và cộng sự, 2000; Bennet và Bentley, 2000; Melvin và cộng
sự, 2000, Tsuji và cộng sự, 1990; Kataoka và cộng sự, 1992; Tsuji, 1992; Songia
và cộng sự, 1997). Prodigiosin đƣợc tìm thấy trong quá trình lên men của một số
loài vi sinh vật nhƣ Alteromonas rubra Moss, 2002 ; Rugamonas rubra Gerber,
1975; Serratia rubidaea Moss, 2002; Streptoverticillium rubrireticuli Gerber, 1975
Vibrio gazogenes Moss, 2002 và một số loài Serratia, đặc biệt loài Serratia mar-
censcens có khả năng tổng hợp sắc tố đỏ (red pigment) prodigiosin (2-methyl-3-
amyl-6-methoxyprodigiosene) (C20H25N3O = 323,44) (Williams và Qadri, 1980,
Kobayashi và El-Barrad, 1996; Press và cộng sự, 1997; Someya và cộng sự, 2000;
Roberts và cộng sự, 2005). Serratia marcescens đƣợc phân lập từ tuyến trùng EPN
và đƣợc nuôi cấy trên môi trƣờng peptone glycerol, nutrient broth, môi trƣờng đậu
phộng, môi trƣờng hạt mè,.... Một số nghiên cứu thu prodigiosin từ dịch nuôi cấy
Serratia marcescens thông thƣờng cần trích ly lỏng rắn bằng ethanol/methanol, sau
đó trích ly lỏng lỏng bằng dung môi kém phân cực hơn để đƣợc prodigiosin tinh
sạch một phần. Việc thu hồi prodigisin và tinh sạch một phần prodigiosin cho mục
đích sản xuất thuốc trừ sâu rất tốn kém vì vậy một số nghiên cứu đã sử dụng trực
tiếp dịch nuôi cấy (canh trƣờng) Serratia marcescens để sản xuất chế phẩm diệt
sâu.. Với mục tiêu tìm ra môi trƣờng nuôi cấy và điều kiện để sinh tổng hợp
prodigiosin trong môi trƣờng bằng nuôi cấy lỏng ngƣời thực hiện đề tài đã chọn
hƣớng cho đồ án tốt nghiệp là “ Thiết lập quy trình lên men vi khuẩn Serratia
marcescens để sản xuất chế phẩm diệt sâu”.
2. Mục tiêu của nghiên cứu
1
Đồ án tốt nghiệp
Thiết lập quy trình lên men vi khuẩn Serratia marcescens để sản xuất chế
phẩm diệt sâu.
3. Nội dung nghiên cứu
Tuyển chọn chủng Serratia marcescens sinh tổng hợp prodigiosin và enzyme
ngoại bào.
Thiết lập môi trƣờng nhân giống để thu đƣợc sinh khối nhiều nhất.
Thiết lập môi trƣờng lên men để thu prodigiosin nhiều nhất.
4. Các kết quả đạt đƣợc của đề tài
Chọn lọc đƣợc chủng S.marcescens sinh tổng hợp prodigiosin, enzyme ngoại
bào protease và lipase cao nhất.
Khảo sát thiết lập môi trƣờng nhân giống thu đƣợc sinh khối nhiều nhất.
Khảo sát thiết lập đƣợc môi trƣờng lên men thu đƣợc prodigiosin cao nhất.
Khảo sát thiết lập đƣợc chế độ lên men thu đƣợc prodigiosin cao nhất.
5. Kết cấu của đồ án
Đồ án “ Thiết lập quy trình lên men vi khuẩn Serratia marcescens để sản
xuất chế phẩm diệt sâu” đƣợc trình bày gồm 3 chƣơng:
1. Tổng quan tài liệu
Giới thiệu về prodigiosin các tính chất đặc trƣng của hợp chất thứ cấp
prodigiosin, phân loại loài cũng nhƣ các đặc trƣng sinh hóa của vi khuẩn Serratia
marcescens.
2. Vật liệu và phƣơng pháp thí nghiệm
Giới thiệu về các phƣơng pháp đƣợc sử dụng trong quá trình làm đồ án. Cách
bố trí các nghiệm thức trong từng thí nghiệm.
3. Kết quả và thảo luận
Trình bày chi tiết các kết quả đạt đƣợc của từng thí nghiệm đƣợc tiến hành.
2
Đồ án tốt nghiệp
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan hợp chất thứ cấp từ vi sinh vật
1.1.1. Hợp chất thứ cấp
Hợp chất thứ cấp là chất đƣợc tạo ra từ hợp chất sơ cấp, có trọng lƣợng phân
tử nhỏ, thƣờng đƣợc gọi là chất có hoạt tính sinh học đóng vai trò điều hòa quan hệ
sinh thái của chủ thể với các tác động lên chủ thể của môi trƣờng xung quanh.
Hợp chất thứ cấp từ vi sinh vật là những hợp chất đƣợc vi sinh vật tạo ra từ
quá trình chuyển hóa hợp chất sơ cấp.
1.1.2. Triển vọng và tiếm năng sản xuất hợp chất thứ cấp từ vi sinh vật
Vi sinh vật đã đƣợc sử dụng trong một thời gian dài cho sản xuất các phân
tử sinh học nhƣ thuốc kháng sinh, enzyme, vitamine và các tác nhân chỉ thị. Có
sự quan tâm ngày càng tăng trong ngành công nghiệp thực phẩm trong việc sử
dụng các thành phần tự nhiên. Các thành phần, chẳng hạn nhƣ hợp chất thứ cấp,
đƣợc xem là tự nhiên khi xuất phát từ nguồn gốc sinh học nhƣ động vật, thực
vật hoặc vi sinh vật. Hợp chất thứ cấp của vi sinh vật đƣợc sử dụng trong ngành
công nghiệp chế biến cá, ví dụ nhƣ để tăng màu hồng của cá hồi nuôi. Hơn nữa,
một số hợp chất tự nhiên có tiềm năng thƣơng mại để sử dụng nhƣ chất chống
oxy hóa. Ngành công nghiệp hiện nay đã sản xuất một số hợp chất từ vi sinh
vật ứng dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm hoặc vật liệu dệt. Trong tự nhiên
phong phú về hợp chất và vi sinh vật sản xuất hợp chất (nấm, nấm men và vi
khuẩn). Trong các sắc tố tự nhiên thì vi sinh vật cung cấp một số lƣợng hợp
chất rất lớn nhƣ: carotenoid, melanin, flavin, quinone, prodigiosin và cụ thể
hơn là monascin, violacein hoặc indigo (Dufosse, 2009). Các loại hợp chất này
có tiềm năng khai thác cao, vì quá trình sản xuất đơn giản, sự đa dạng di truyền
ở vi sinh vật, cũng nhƣ có thể dễ dàng tối ƣu hóa quy trình công nghệ (Juailova
và cộng sự, 1997.
Bên cạnh đó, một số vi sinh vật có khả năng sản xuất hợp chất với hiệu suất
cao, bao gồm các chi Monascus (Hajjaj và cộng sự, 2000) và Serratia
(Willliams và cộng sự, 1971a). Các chi vi sinh vật khác nhƣ: Rhodotorula,
3
Đồ án tốt nghiệp
Bacillus, Achrombacter, Yarrowia và Phaffia cũng có khả năng sản xuất số
lƣợng lớn hợp chất thứ cấp (Krishna, 2008), trong đó kháng sinh, nhóm hoạt
chất có khả năng gây chết hoặc kiềm hãm vi sinh vật phát triển, đƣợc một số vi
sinh vật (fungi, acmomycetes, bacteria) tạo ra, là một trong những thành tựu
quan trọng của việc sản xuất hợp chất thứ cấp từ vi sinh vật. Mỗi kháng sinh có
phổ tác động riêng của mình. Bảng 1.1 tóm tắt về một số hợp chất thứ cấp đƣợc
sản xuất bởi vi sinh vât.
Bảng 1.1. Danh sách một số hợp chât thứ cấp đƣợc sản xuất bởi vi sinh vật
Vi sinh vật
Hợp chất thứ Ứng dụng
cấp
Kiểu tác động
ức chế
Penicillium
notatum,
Penicilin
Ức chế tụ cầu
Ức chế tạo
khuẩn, nhiễm
trùng kỵ khí,
giang mai, hen
suyễn.
polymer vách tế
bào vi khuẩn, ức
chế hấp thụ
Penicillium
chrysogenum
amini acid và
protein, ứ chế
tạo enzyme.
Streptomyces
griceus
Streptomycin
Ức chế vi
Ức chế ghép nối
khuẩn Gram âm một số amino
và Gram acid vào
dƣơng. Trị bệnh protein, tác
lao, bệnh viêm
màng não, ho
gà.
động lên hệ
enzyme cả vi
khuẩn tham gia
chuyển pyruvate
vào chu trình
Creb, ...
Streptomyces
venezuelas
Chloranphenicol Ức chế đối với Ức chế đặc hiệu
bệnh lỵ, sốt sinh tổng hợp
4
Đồ án tốt nghiệp
cao, sốt phát protein vi khuẩn
ban.
liên quan đến
peptidyl
transferase
trong tiểu đơn
vị
Ribosome
50s, ngăn không
cho tạo liên kết
peptide.
Streptomyces
aureomycin
Tetracilin
Ức chế phổ Ức chế tổng
rộng vi khuẩn hợp protein
Gram
âm,
Gram dƣơng
Streptomyces
erythraeus
Erythromycin
Chữa bệnh do Ức chế vi khuẩn
tụ cầu khuẩn Gram âm và
Streptococcal
Gram dƣơng
gây ra
Sttreptomyces
fradiae
Neomycin
Tác dụng vi Hơi độc
khuẩn Gram âm
và Gram dƣơng
Streptomyces
kanamycetius
Kanamycin
Điều trị lao, ức Tác động giống
chế vi khuẩn nhƣ
Gram âm và Streptomycin và
Gram dƣơng
Điều trị bệnh Cản trở tổng
lao hơp vách tế bào
Neomycin
Streptomyces
lavendulae
Cycloserine
1.2. Giới thiệu về Prodigiosin
1.2.1. Khái niệm về Prodigiosin
5
Đồ án tốt nghiệp
Prodigiosin là một tripyrrole đƣợc phát hiện lần đầu tiên trên khuẩn lạc đặc
trƣng của vi khuẩn Serratia marcescens. Tên gọi “prodigiosin” có nguồn gốc từ
“prodigious” có nghĩa là một điều gì đó kỳ diệu. Prodigiosin đƣợc tìm thấy ở dạng
túi bên ngoài tế bào cũng nhƣ các tế bào liên kết và dạng hạt ở bên trong tế bào
(Kobayashi và Ichikawa, 1991).
Một nhóm các sắc tố đỏ tự nhiên gọi là prodigiosin đƣợc tổng hợp từ vi khuẩn
Serratia marcescens (Han và cộng sự, 1998). Các sắc tố thuộc nhóm này bao gồm:
prodigiosin, cycloprodigiosin hydrochloride (cPrG-HCl), uncedylprodigiosin, meta-
cycloprodigiosin và desmethoxyprodigiosin. Trong đó, khả năng ức chế miễn dịch
có trong undecylprodigiosin, metacycloprodigiosin và cycloprodigiosin hydrochlo-
ride (cPrG-HCl).
1.2.2. Cấu trúc và đặc điểm của Prodigiosin
Prodigiosin với tên gọi (5[(3-methoxy-5-pyrrol-2-ylidene-pyrrol-2-ylidene)-
methyl]-2-methyl-3-pentyl-1H-pyrrole) có công thức phân tử C20H25N3O và trọng
lƣợng phân tử là 323,44 Da (Harris và cộng sự, 2004; Song và cộng sự, 2006; Wil-
liamson và cộng sự, 2006).
Prodigiosin là một alkaloid có cấu trúc hóa học đặc biệt, với ba vòng pyrrole
tạo thành bộ khung pyrrolypyrromethane, trong đó hai vòng đầu liên kết trực tiếp
với nhau, còn vòng thứ ba đƣợc gắn vào thông qua cầu nối methane (Qadri và Wil-
liams, 1972; Gerber, 1975). Cấu trúc của prodigiosin có bảy liên kết đôi và đƣợc
miêu tả là tạo sắc tố mạnh (Krishna, 2008).
Hình 1.1 Cấu trúc hình học phẳng của hợp chất Prodigiosin (Krishna, 2008)
6
Đồ án tốt nghiệp
Các sắc tố màu đỏ của S.marcescens đã đƣợc phân lập và đặt tên là “prodigio-
sine” bởi Kraft (1902). Mãi đến năm 1960, công thức hóa học chính xác của prodi-
giosin tổng hợp bởi S.marcescens mới đƣợc biết đến (Rapoport và Holden, 1962).
Do sự tiến bộ nhanh chóng trong khoa học phân tích và quang phổ trong những năm
tiếp theo prodigiosin trở nên rõ ràng hơn (Hesse, 2000), có một loạt các chất đều
mang cùng pyrrolypyrromethene (prodigionine) với nhóm thế alkyl khác nhau
(Wasserman và cộng sự, 1969). Những nhóm thế thƣờng gắn trở lại để tạo thành
vòng tròn hoặc macrocycles, nhƣ thể hiện trong hình 1.4, Furstner (2003) cho rằng
danh pháp truyền thống là rất phù hợp và do đó khuyến khích sử dụng “prodigiosin”
để chỉ tất cả. Đƣợc phân lập và đặt tên là “prodigiosine” bởi Kraft (1902).
Hình 1.2 Các chất đại diện prodigiosin (Furstner, 2003)
Prodigiosin nhạy cảm với ánh sáng và không tan trong nƣớc. Prodigiosin có
thể tan tƣơng đối trong alcohol và ether; bên cạnh đó, nó dễ tan trong chloroform,
7
Đồ án tốt nghiệp
methanol, acetonitrile và DMSO (Grimont và cộng sự, 1977; Khanafar và cộng sự,
2006). Hầu hết các sắc tố này hấp thụ ánh sáng ở một bƣớc sóng nhất định và sự
biểu hiện sắc tố có thể dễ dàng theo dõi bằng quang phổ.
Bảng 1.2 Xác định cấu trúc của một số chất đại diện prodigiosin (Williams,
1973)
Trọng lƣợng
Loài
Tên sắc tố
Danh pháp
prodigiosin
phân tử và công
thức
Serratia
Prodigiosine
2-Methyl-
3-
marcescens
amyl-6-methoxy- 323,4 Da
prodigiosene
2-Methyl-3-amyl-
6-hydroxy-
C20H25N3O
Serratia
Norprodigiosin
marcescens
309,4 Da
prodigiosene
2-(2-pyrryl)-4-6-
dimethoxypy-
prodigiosene
C10H23N3O
Serratia
Dipyrrolyl-
marcescens
dipyrromelhenr
prodigiosin
334,4 Da
C19H18N4O2
363,5 Da
Nocardia
Nonylprodigiosin 2-Nonly-6-
methoxy-
(Actinomadura)
madurae
C23H31N3O
prodigiosene
Nocardia
Cyclononyl-
prodigiosin
2,10-Nonano-6-
melhoxy-
265,5 Da
(Actinomadura)
madurae
C23H33N3O
prodigiosene
Nocadia
Methylcyclodccyl- 2,10-Nonano-6-
(Actinomadura)
pellctieri
prodigiosin
Methoxy-
391,5 Da
prodigiosene
2-Undecyl-6-
Rnethoxy-
C25H33N3O
393,6 Da
Streptomyces
longisporusruber
Undccyl-
prodigiosin
C25H35N3O
và
Nocardia
prodigiosene
8
Đồ án tốt nghiệp
(Actonomadura)
pelletieri
Streptomyces
longisporusber
Metacyclo-
prodigiosin
2,4-(9-
391,6 Da
Ethylnonano)-6-
methoxy-
C25H33N3O
prodigiosene
1.2.3. Hoạt động sinh học của Prodigiosin
Prodigiosin có khả năng ức chế sự tăng trƣởng của một số loại vi khuẩn
(Khanafari và cộng sự, 2006). Hoạt tính kháng khuẩn của prodigiosin là do khả
năng thấm qua màng ngoài tế bào và khả năng tổng hợp các enzyme nhƣ DNA
gyrase, topoisomerase IV,... dẫn đến quá trình ức chế sự tăng trƣởng của tế bào vi
khuẩn (Ramina và Samira, 2009).
Hình 1.2 Hoạt tính kháng khuẩn của prodigiosin (Ramina và Samira, 2009)
A. Đối kháng với Staphylococcus aureus B. Đối kháng với Echerichia Ecoli
Nhiều nghiên cứu đã đƣợc thực hiện và nhận thấy rằng prodigiosin có thể
kháng một số loài vi khuẩn nhƣ: Enterococcus avium, Streptococcus pyogenes,
Echerichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Proteus
mirabilis, Klebsielpneumoniae, Bacillus cereus. (Ramina và Samira, 2009; Chandni
và cộng sự, 2012).
9
Đồ án tốt nghiệp
Ngoài ra, hoạt chất prodigiosin còn có khả chống ung thƣ (Pandey và cộng sự,
2009; Pe1rez – Tomás và Vias, 2010) và ức chế miễn dịch (Pandey và cộng sự,
2007).
1.2.4. Cơ chế tổng hợp Prodigiosin của Serratia marcescens
Các gene sinh tổng hợp prodigiosin trong Serratia nằm trong một operon lớn.
Cấu tạo của các gene sinh tổng hợp prodigiosin (pig) trong Serratia sp. ATCC
39.006 (Serratia 39.006) và trong chủng Serratia marcescens ATCC 274 (Sma 274)
đã đƣợc báo cáo (Cerdeno và cộng sự, 2001).
Nhiều chủng Serrtia marcescens sản xuất sắc tố thông qua con đƣờng ngƣng
tụ enzyme 2-methyl-3-amylpyrrole (MAP) và enzyme 4-methoxy-2, 2’-bipyrrile-5-
caboxyaldehyde (MBC), tạo nên dẫn xuất tripyrrole, đƣợc gọi là 2-methyl-3-amyl-
6-methoxyprodigiosene hoặc prodigiosin (Williams và Qadri, 1980). Dauenhauer và
cộng sự (1984) đã phân lập đƣợc một chủng Serratia marcescens có khả năng tạo
MAP và MBC, để hình thành prodigiosin. Tuy nhiên, không có tài liệu nào về trình
tự của dòng tế bào này đƣợc báo cáo.
Cụm gene tổng hợp sắc tố của Serratia spp. ATCC 39.006 đƣợc biểu hiện
trong Erwinia carotovora subsp. Carotovora (ECC; 25 chủng trong số 36 chủng thử
nghiệm). trong Serratia ATCC 39.006 tổng hợp prodigiosin đƣợc quy định bởi
nhiều yếu tố, bao gồm hệ thống quorum-sensing, thông qua các đồng đẳng LuxIR,
SmaI và SmaR (Thomson và cộng sự, 2000; Slater và cộng sự, 2003). Điều thú vị là
việc sản xuất prodigiosin tạo thành N-(3-oxohexanoyl)-L-homoserine lacton
(OHHL) tùy thuộc vào sự biểu hiện trong ECC, mặc dù sau này, việc sản xuất một
phân tử tính hiệu khác đã đƣợc thực hiện bởi Serratia 39.006 (Thomson và cộng sự,
2000).
Nhóm sắc tố Serratia đƣợc quy định bởi 14 gene chung cho cả Serratia và
Streptomyces coelicolor và đƣợc bố trí từ pigA đến pigN, trong đó có năm gene
tổng hợp MBC (màu đỏ) và bốn gene tổng hợp MAP (màu xanh), đƣợc mô tả ở
hình 1.4. Bốn gene còn lại không có vai trò tổng hợp, tuy nhiên, có một protein còn
lại (PigL) tham gia vào quá trình hậu dịch mã của một số protein trong phức hợp.
10
Tải về để xem bản đầy đủ
121 trang
16480
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết lập quy trình lên men vi khuẩn Serratia marcescens để sản xuất chế phẩm diệt sâu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_thiet_lap_quy_trinh_len_men_vi_khuan_serratia_marcesce.pdf
