Luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học khảo sát hoạt động và tính chất của protease trong quá trình tự phân của trùn quế perionyx excavatus

Nghiên cứu hoạt động và tính chất của protease trong quá trình tự phân của trùn quế Perionyx excavatus trong luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học.

• Tác giả: Trương Thị Thùy Liên
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Ngọc Oanh
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Khảo Sát Hoạt Động và Tính Chất Protease Trong Tự Phân Của Trùn Quế (Perionyx Excavatus)
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Trùn quế
• 1.2. Tổng quan về protease
• 1.2.1. Giới thiệu chung
• 1.2.2. Phân loại protease
• 1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến enzyme
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên vật liệu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ
• 3.1. Khảo sát quá trình tự phân của trùn quế
• 3.1.1. Khảo sát đơn yếu tố hoạt động protease trong quá trình tự phân
• 3.1.2. Tối ưu hóa điều kiện hoạt động protease trong quá trình tự phân
• 3.1.3. Khảo sát protease từ trùn quế
• 3.1.4. Khảo sát đơn yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết protease
• 3.2. Tối ưu hóa quá trình tách chiết protease
• 3.3. Phân tích chế phẩm protease
• 3.3.1. Phân tích bằng sắc ký lọc gel
• 3.3.2. Điện di SDS-PAGE
• 3.4. Khảo sát các yếu tố nhiệt độ, pH đến protease trùn quế
• 3.5. Khảo sát dịch trùn tự phân
• 3.6. Bước đầu ứng dụng dịch trùn tự phân làm phân bón
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hoạt động và tính chất protease trong trùn quế

Nghiên cứu về protease trong trùn quế (Perionyx excavatus) đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Protease là enzyme quan trọng trong quá trình tự phân của trùn quế, giúp phân hủy protein thành các acid amin. Việc hiểu rõ hoạt động và tính chất của enzyme này không chỉ có ý nghĩa trong sinh học mà còn trong nông nghiệp, nơi trùn quế được sử dụng như một nguồn phân bón tự nhiên.

1.1. Khái niệm về protease và vai trò của nó

Protease là enzyme xúc tác quá trình thủy phân protein, cắt mối liên kết peptide. Chúng có vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học, bao gồm tiêu hóa và tái chế protein trong cơ thể. Trong trùn quế, protease giúp phân hủy các chất hữu cơ, tạo ra nguồn dinh dưỡng cho cây trồng.

1.2. Tính chất của protease trong trùn quế

Tính chất của enzyme protease trong trùn quế bao gồm khả năng hoạt động ở nhiệt độ và pH nhất định. Nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của protease từ trùn quế là 55°C và pH tối ưu là 6. Những điều kiện này giúp enzyme hoạt động hiệu quả nhất trong quá trình tự phân.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu protease của trùn quế

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về hoạt động của protease, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc tối ưu hóa điều kiện thu nhận và ứng dụng enzyme này. Các yếu tố như nhiệt độ, pH, và thời gian tự phân đều ảnh hưởng đến hiệu suất của protease. Việc tìm ra các điều kiện tối ưu là cần thiết để nâng cao hiệu quả sử dụng trong nông nghiệp.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của protease

Nhiệt độ và pH là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt động của protease trong trùn quế. Nghiên cứu cho thấy, sự thay đổi trong các yếu tố này có thể làm giảm hoặc tăng hoạt tính của enzyme, từ đó ảnh hưởng đến quá trình tự phân.

2.2. Thách thức trong việc thu nhận protease

Việc thu nhận protease từ trùn quế gặp nhiều khó khăn do sự biến đổi của enzyme trong quá trình tách chiết. Cần có các phương pháp tối ưu hóa để đảm bảo thu được enzyme với hoạt tính cao nhất, đồng thời giảm thiểu chi phí sản xuất.

III. Phương pháp tối ưu hóa hoạt động protease trong trùn quế

Để tối ưu hóa hoạt động của protease, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Sử dụng phần mềm Design Expert 8.2 giúp xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình tự phân. Nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ dịch trùn là 13% và thời gian tự phân là 6 ngày cho hoạt tính cao nhất.

3.1. Tối ưu hóa điều kiện hoạt động của protease

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, điều kiện tối ưu cho hoạt động của protease là nhiệt độ 55°C và pH 6. Những điều kiện này giúp enzyme hoạt động hiệu quả nhất, từ đó nâng cao hiệu suất tự phân của trùn quế.

3.2. Phương pháp thu nhận protease hiệu quả

Sử dụng dung môi acetone là phương pháp hiệu quả nhất để thu nhận protease từ trùn quế. Tỷ lệ mẫu và dung môi là 1:2, thời gian tủa 90 phút cho thấy hoạt tính enzyme tăng 2.5 lần so với các phương pháp khác.

IV. Ứng dụng thực tiễn của protease trong nông nghiệp

Việc ứng dụng protease từ trùn quế trong nông nghiệp đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Dịch trùn tự phân không chỉ giúp cải thiện chất lượng đất mà còn tăng trưởng cây trồng. Nghiên cứu cho thấy, lá trà bón dịch trùn có chỉ số tăng trưởng cao hơn 12% so với đối chứng.

4.1. Tác động của dịch trùn đến cây trà

Kết quả nghiên cứu cho thấy, lá trà bón dịch trùn có hàm lượng acid amin cao hơn 12% so với lá không bón. Điều này cho thấy ứng dụng của protease trong nông nghiệp có thể cải thiện chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

4.2. Lợi ích của việc sử dụng trùn quế trong nông nghiệp

Sử dụng trùn quế không chỉ giúp giảm thiểu việc sử dụng phân hóa học mà còn bảo vệ môi trường. Phân trùn giúp cải thiện độ phì nhiêu của đất, tăng khả năng chống sâu bệnh cho cây trồng.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu protease trong trùn quế

Nghiên cứu về protease trong trùn quế mở ra nhiều hướng đi mới trong nông nghiệp bền vững. Việc tối ưu hóa hoạt động và thu nhận enzyme sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng trong sản xuất nông nghiệp. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho ngành nông nghiệp.

5.1. Tương lai của protease trong nông nghiệp

Với những lợi ích rõ ràng, protease từ trùn quế sẽ tiếp tục được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải thiện quy trình thu nhận và ứng dụng enzyme này.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu cần mở rộng sang các loại cây trồng khác và đánh giá tác động lâu dài của dịch trùn đến chất lượng đất và sản phẩm nông nghiệp. Điều này sẽ giúp khẳng định vai trò của trùn quế trong hệ sinh thái nông nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trùn quế (Perionyx excavatus) là một nguồn nguyên liệu giàu protein và enzyme protease có tiềm năng ứng dụng trong nông nghiệp và công nghiệp sinh học. Theo ước tính, trùn quế có thể sinh sản nhanh chóng, từ một cặp ban đầu có thể tạo ra khoảng 1.500 cá thể trong một năm, với kích thước trưởng thành từ 10 đến 15 cm. Hoạt động protease trong quá trình tự phân của trùn quế đóng vai trò quan trọng trong việc thủy phân protein thành các acid amin, góp phần tạo ra dịch trùn có giá trị dinh dưỡng cao. Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát hoạt động và tính chất của protease trong quá trình tự phân của trùn quế, tối ưu hóa điều kiện hoạt động và thu nhận protease, đồng thời ứng dụng dịch trùn tự phân làm phân bón cho cây trà xanh TB14 tại Lâm Đồng.

Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng BioLab 108B2, Bộ môn Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2017. Ý nghĩa của nghiên cứu nằm ở việc phát triển quy trình thu nhận protease hiệu quả từ trùn quế, góp phần nâng cao giá trị sản phẩm dịch trùn, đồng thời ứng dụng trong nông nghiệp sạch, cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng, đặc biệt là cây trà xanh TB14 – giống chè có năng suất bình quân 18-20 tấn/ha/năm và được thị trường ưa chuộng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về enzyme protease, đặc biệt là nhóm serine protease – loại enzyme có nhóm hydroxyl (-OH) của serin trong trung tâm hoạt động, có khả năng thủy phân liên kết peptide trong protein. Protease được phân loại theo vị trí cắt (endopeptidase, exopeptidase), theo cơ chế xúc tác (serine, cysteine, metallo protease), theo pH hoạt động (acid, trung tính, kiềm) và theo vị trí hiện diện (nội bào, ngoại bào). Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động enzyme như pH, nhiệt độ, nồng độ enzyme và cơ chất cũng được xem xét kỹ lưỡng.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào quá trình tự phân trùn quế, khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như hàm lượng trùn, thời gian tự phân, nhiệt độ, pH và các chất ức chế vi sinh vật đến hoạt động protease. Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng phần mềm tối ưu hóa Design Expert 8.2 để xác định điều kiện tối ưu cho hoạt động protease và quá trình tách chiết enzyme.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là dịch trùn tự phân thu được từ trùn quế nuôi tại trang trại An Phú, Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm các mẫu dịch trùn với hàm lượng trùn từ 7% đến 15%, thời gian tự phân từ 1 đến 12 ngày, được khảo sát trong điều kiện nhiệt độ từ 30°C đến 55°C. Phương pháp chọn mẫu là lấy mẫu ngẫu nhiên từ các lô trùn quế nuôi theo quy trình chuẩn.

Phân tích hoạt tính protease được thực hiện bằng phương pháp Anson, hàm lượng protein bằng phương pháp Biuret, hàm lượng acid amin bằng phương pháp Ninh drin, và thành phần EGCG bằng HPLC. Quá trình tách chiết protease khảo sát bằng các dung môi hữu cơ như acetone, ethanol, isopropanol với các tỷ lệ khác nhau và thời gian tủa từ 30 đến 150 phút. Phân tích hệ protease sử dụng sắc ký lọc gel Bio Gel P-30 và điện di SDS-PAGE để xác định kích thước protein.

Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và SPSS 16, kết hợp với phần mềm Design Expert 8.2 để tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động protease. Timeline nghiên cứu kéo dài 6 tháng, từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2017.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tối ưu hóa hoạt động protease trong quá trình tự phân: Hoạt tính protease đạt giá trị cao nhất tại hàm lượng trùn 13% và thời gian tự phân 6 ngày, với hoạt tính protease đạt 0,589 U/ml, tăng khoảng 10 lần so với ngày đầu tiên. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động protease là 35°C, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam.

2. Ảnh hưởng của dung môi đến quá trình tách chiết protease: Acetone được xác định là dung môi hiệu quả nhất với tỷ lệ dịch trùn:acetone là 1:3, thời gian tủa 90 phút, đạt hiệu suất thu enzyme 51,1% và hoạt tính riêng tăng 2,5 lần so với dịch trùn ban đầu. Ethanol và isopropanol cũng cho hiệu suất thu enzyme cao nhưng thấp hơn acetone.

3. Phân tích hệ protease: Qua sắc ký lọc gel và điện di SDS-PAGE, phát hiện 3 loại protein, trong đó có 2 loại protease với kích thước dự đoán lần lượt là 35 KDa và 40 KDa.

4. Ứng dụng dịch trùn tự phân làm phân bón cho cây trà: Lá trà bón dịch trùn tăng chiều dài lá và số lượng đọt lên 12%, hàm lượng acid amin tăng 11%, EGCG tăng 20%, và GABA tăng 9 lần so với đối chứng không bón. Điều này chứng tỏ dịch trùn có tác dụng kích thích sinh trưởng và nâng cao chất lượng lá trà.

Thảo luận kết quả

Hoạt tính protease tăng cao ở hàm lượng trùn 13% và thời gian 6 ngày cho thấy sự cân bằng giữa lượng enzyme nội sinh và điều kiện tự phân tối ưu. Nhiệt độ 35°C được lựa chọn thay vì 40°C nhằm tiết kiệm năng lượng và phù hợp với điều kiện thực tế sản xuất. Việc sử dụng acetone làm dung môi tách chiết protease không chỉ nâng cao hiệu suất thu enzyme mà còn giảm chi phí và đơn giản hóa quy trình, phù hợp với sản xuất quy mô công nghiệp.

Kết quả phân tích protein bằng SDS-PAGE tương đồng với các nghiên cứu trước đây về protease trùn quế, khẳng định tính đặc hiệu và chất lượng enzyme thu nhận. Ứng dụng dịch trùn làm phân bón cho cây trà TB14 đã chứng minh hiệu quả rõ rệt về tăng trưởng và hàm lượng các hợp chất sinh học quan trọng như EGCG và GABA, góp phần nâng cao giá trị thương phẩm và sức khỏe người tiêu dùng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ hoạt tính protease theo thời gian và hàm lượng trùn, biểu đồ hiệu suất thu enzyme với các dung môi khác nhau, cũng như bảng so sánh các chỉ tiêu sinh trưởng và thành phần hóa học của lá trà giữa các nghiệm thức bón phân.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình tự phân trùn quế với hàm lượng trùn 13% và thời gian 6 ngày ở nhiệt độ 35°C để thu nhận protease có hoạt tính cao, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất dịch trùn chất lượng.

2. Sử dụng acetone với tỷ lệ dịch trùn:acetone 1:3 và thời gian tủa 90 phút trong quá trình tách chiết protease nhằm tối ưu hóa hiệu suất thu enzyme và giảm chi phí sản xuất. Chủ thể thực hiện là các cơ sở sản xuất enzyme và phân bón sinh học, thời gian áp dụng trong vòng 3-6 tháng.

3. Phát triển sản phẩm dịch trùn tự phân làm phân bón sinh học cho cây chè TB14 tại các vùng trồng chè trọng điểm như Lâm Đồng, Bảo Lộc, với mục tiêu tăng trưởng lá trà và hàm lượng các hợp chất sinh học có lợi. Thời gian triển khai từ 1-2 vụ mùa.

4. Tăng cường nghiên cứu mở rộng ứng dụng protease trùn quế trong các lĩnh vực khác như chăn nuôi, thủy sản và công nghiệp thực phẩm, nhằm khai thác tối đa tiềm năng enzyme này. Chủ thể thực hiện là các viện nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ sinh học, kế hoạch dài hạn 2-3 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu chi tiết về hoạt tính và tính chất protease trùn quế, phương pháp tối ưu hóa và ứng dụng enzyme trong nông nghiệp.

2. Doanh nghiệp sản xuất enzyme và phân bón sinh học: Tham khảo quy trình thu nhận protease hiệu quả, lựa chọn dung môi tách chiết phù hợp, và ứng dụng dịch trùn làm phân bón nâng cao chất lượng sản phẩm.

3. Nông dân và các cơ sở trồng chè, đặc biệt giống chè TB14: Áp dụng dịch trùn tự phân để cải thiện năng suất và chất lượng chè, tăng hàm lượng acid amin, EGCG và GABA trong lá trà, từ đó nâng cao giá trị kinh tế.

4. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp sạch: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách khuyến khích sử dụng phân bón hữu cơ từ trùn quế, giảm thiểu phân hóa học, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Protease trùn quế có đặc điểm gì nổi bật so với các nguồn protease khác?
   Protease trùn quế chủ yếu thuộc nhóm serine protease, có khả năng hoạt động ở pH trung tính đến kiềm và nhiệt độ tối ưu khoảng 55°C, thích hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp và nông nghiệp.

2. Tại sao acetone được chọn làm dung môi tách chiết protease hiệu quả nhất?
   Acetone cho hiệu suất thu enzyme cao nhất (51,1%) và hoạt tính riêng tăng 2,5 lần so với dịch trùn ban đầu, đồng thời chi phí thấp và quy trình đơn giản, dễ tái sử dụng.

3. Thời gian và hàm lượng trùn nào tối ưu cho quá trình tự phân để thu nhận protease?
   Hàm lượng trùn 13% và thời gian tự phân 6 ngày là điều kiện tối ưu, đạt hoạt tính protease cao nhất 0,589 U/ml, phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế.

4. Dịch trùn tự phân có tác dụng gì khi bón cho cây chè?
   Dịch trùn giúp tăng chiều dài lá, số lượng đọt lên 12%, hàm lượng acid amin tăng 11%, EGCG tăng 20%, và GABA tăng 9 lần, cải thiện chất lượng và năng suất chè.

5. Có thể áp dụng quy trình này cho các loại cây trồng khác không?
   Có thể, tuy nhiên cần nghiên cứu thêm để điều chỉnh liều lượng và thời gian bón phù hợp với từng loại cây nhằm tối ưu hiệu quả sinh trưởng và chất lượng sản phẩm.

Kết luận

• Nghiên cứu đã tối ưu hóa thành công điều kiện hoạt động protease trong quá trình tự phân trùn quế với hàm lượng trùn 13% và thời gian 6 ngày ở nhiệt độ 35°C.
• Acetone được xác định là dung môi tách chiết protease hiệu quả nhất, nâng cao hoạt tính enzyme và hiệu suất thu nhận.
• Phân tích protein cho thấy sự hiện diện của hai loại protease chính có kích thước 35 KDa và 40 KDa.
• Ứng dụng dịch trùn tự phân làm phân bón cho cây chè TB14 giúp tăng trưởng lá, hàm lượng acid amin, EGCG và GABA, nâng cao chất lượng sản phẩm.
• Đề xuất triển khai quy trình sản xuất dịch trùn và ứng dụng phân bón sinh học trong nông nghiệp sạch, đồng thời mở rộng nghiên cứu ứng dụng protease trùn quế trong các lĩnh vực khác.

Next steps: Triển khai thử nghiệm quy mô lớn tại các vùng trồng chè trọng điểm, đồng thời nghiên cứu mở rộng ứng dụng protease trong chăn nuôi và công nghiệp thực phẩm. Đề nghị các doanh nghiệp và viện nghiên cứu phối hợp phát triển sản phẩm thương mại từ kết quả nghiên cứu này.

Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong lĩnh vực công nghệ sinh học và nông nghiệp sạch nên tiếp cận và ứng dụng quy trình tối ưu hóa protease trùn quế để nâng cao giá trị sản phẩm và phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA a TRUONG THI THUY LIEN KHAO SAT HOAT DONG VA TINH CHAT CUA PROTEASE TRONG QUA TRINH TU PHAN CUA TRUN QUE (PERIONYX EXCAVATUS) Chuyén nganh: Cong Nghé Sinh Hoc Mã số: 60420201 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HO CHI MINH, tháng 08 năm 2017 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐHQG -HCM Công trình được hoàn thành tại: - Phòng BioLab 108B2, Bộ môn Công nghệ Sinh học, Trường Dai học Bach Khoa, Thành phố Hồ Chí Minh Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. HUỲNH NGỌC OANH Cán bộ cham nhận xét 1: TS.

Lương Thị Mỹ Ngân Cán bộ chấm nhận xét 2: TS.Phan Thị Huyền Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bach Khoa, DHQG Tp. HCM, ngày thang năm 2017 Thanh phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. Chủ tịch: PGS.Lê Thị Thủy Tiên 2. Phản biện |: TS.

Lương Thị Mỹ Ngân 3. Phản biện 2: TS.Phan Thị Huyền 4. Ủy viên: PGS.Lê Phi Nga 5.Hoàng Mỹ Dung Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC PGS.LÊ THỊ THỦY TIEN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trương Thị Thùy Liên MSHV: 13310304 Ngày, tháng, năm sinh: 11/09/1986 Nơi sinh: TP.

Hồ chí Minh Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 604280 I. TÊN DE TÀI: “ Khảo sát hoạt động và tính chất của protease trong quá trình tự phân của trùn qué (Perionyx excavatus)” II. NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG: - _ Tối ưu hóa điều kiện hoạt động protease trùn qué trong quá trình tự phân - _ Tối ưu hóa điều kiện thu nhận protease - Khao sát một số tinh chat protease thu nhận từ trùn qué - Bước đầu ứng dung dich trùn tự phân làm phân bón cho cây trà Ill. NGAY GIAO NHIỆM VU: 16/01/2017 IV.

NGAY HOÀN THÀNH NHIEM VU: 18/06/2017 V. CÁN BỘ HUONG DAN: TS. Huynh Ngọc Oanh Tp. HCM,ngày tháng 0S năm 2017 CÁN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS.

HUỲNH NGỌC OANH PGS.NGUYEN THUY HƯƠNG TRƯỞNG KHOA KY THUAT HOA HOC LOI CAM ON Đầu tiên, con xin gửi những lời cảm ơn chân thành nhất đến Ba Me, người đã nuôi dưỡng. chăm sóc và dạy dỗ con nên người. Cảm ơn Ba Mẹ và những người than yêu đã luôn động viên, tạo mọi điều kiện cho con học tập và luôn bên cạnh con trong suốt thời gian qua. Bên cạnh đó, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Huỳnh Ngọc Oanh đã hết lòng hướng dẫn, tận tình giúp đỡ em về chuyên môn cũng như tỉnh thân, người luôn tạo cho em những cảm hứng, cũng như ý tưởng để làm việc và thực hiện đề tài một cách hiệu quả nhất.

Hon thé nữa, sự thành công của dé tài không thể thiếu sự giúp sức của các Thây Cô trong Bộ mon Công nghệ sinh học, Khoa Kỹ thuật Hóa hoc, Truong Dai học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện về trang thiết bị và giờ làm việc phù hợp nhất cho chúng em. Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến cô chủ nhiệm PGS. Nguyễn Thuý Hương. Qua những kiến thức cô truyền đạt, những lời góp ý chân tình cùng tâm huyết của một người thay đã giúp em nói riêng, tập thé lớp Cao học khoá 2013 nói chung trưởng thành hơn và có được thành công như ngày hồm nay.

Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2017 TÓM TAT Đề tài khảo sát một số tính chat và hoạt động của protease trong quá trình tự phân của trùn quế Perionyx excavafus, thu được kết quả sau: Tối ưu hóa băng phần mềm Design Expert 8.2, xác định protease từ trùn qué trong hoạt động tự phân với tỷ lệ dich trùn là 13%, thời gian tự phân là 6 ngày cho hoạt tính cao nhất. Một số tính chất của protease trùn quế: Dung môi acetone là tác nhân thích hợp nhất để thu protease với tỷ lệ mẫu : dung môi (v/v) là 1:2, thời gian tủa là 90 phút, hoạt tính riêng tăng 2.5 lần Nhiệt độ tối ưu hoạt động của protease từ trùn quế là 55°C, pH tối ưu hoạt động của protease từ trùn quế là 6. Phân tích hệ protease bằng sắc ký lọc gel và điện di SDS-Page: Thu được 3 loại protein và trong đó xác định có 2 loại protease dự đoán kích thước tương ứng là 35 KDa, 40 KDa. Bước đầu ứng dụng dịch trùn bón cây trà: Lá trà thu hoạch có chỉ số tăng trưởng về chiều dài lá, số lượng đọt ở mẫu lá trà bón dịch trùn tăng 12%, hàm lượng acid amin tăng (11%).

Tổng acid amin của lá có bón dịch trùn cao hơn không bón 12%, acid glutamic tăng 17%, EGCG tăng 20% so với đối chứng. GABA tăng 9 lần so với lá trà không bón. II ABSTRACT Activity and characteristic about protease from Perionyx excavatus decomposition: Optimized by Design Expert 8.2 software, during self- autolysis, the highest protease activity was 6 days, the dilution ratio is 13%,0. Some properties of earthworm protease: Solvent acetone is the most suitable agent for obtaining protease with sample ratio: solvent (v / v) is 1:2, the precipitation time was 90 minutes, the activity was 2.5 times The optimum temperature protease was 55 ° C and the optimum pH was 6.

Analysis of the protease system by gel and electrophoresis chromatography: three protein, obtained two enzymes with a molecular weight of 35 KDa, 40 KDa. Using liquid Perionyx excavatus as fertilizer tea: harvested tea leaves had growth index of leaf length, number of sprouts in tea leaf application worm increased 12%, amino acid increased (11%), EGCG 20% increase compared to the control. GABA increase 9 times. 111 LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Trương Thị Thùy Liên, học viên cao học chuyên ngành Công Nghệ Sinh Học, khóa 2013, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Truong Dai học Bách Khoa Tp.

Hỗ Chí Minh. Tôi xin cam đoan: Công trình nghiên cứu này do chính tôi thực hiện, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Huynh Ngọc Oanh. Các số liệu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố ở các nghiên cứu khác hay trên bat kỳ phương tiện truyền thông nào.

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về kết quả nghiên cứu trong luận án tốt nghiệp của mình. Học viên Trương Thị Thùy Liên IV MỤC LỤC 0909.,ôÔ ii VN. iv MUC LUC. SG G0 re Vv DANH MỤC BẢNG.

vii DANH MỤC HINH. | Phần 1: Tổng quan B5 31. Tổng quan VỀ DFOf©aS€. Các nghiên cứu về protease của trùn QUẾ .---- ¿5c +cs+x+cszscsee 8 LA, Phân DON oo eee eeecccceessssneceeceeesssneceeeceesssnneeeecessssseeeeeeessesaaeeeeeeeseenneeeees II 1.

2 n9 1 re 14 Phan 2: Nguyên vat liệu va phương pháp nghiên cứu 2.ccc te the 15 2. Q12 TT 11111 TT T11 Hàng: l6 24. Phương pháp nghiên CỨU. Nội dung nghiÊn CỨU.--- << 555001011111 199990300 vn ngờ 17 Phần 3: Kết quá 3.

Khảo sát quá trình tự phân của trùn qUẾ. Khao sát đơn yếu t6 hoạt động protease trong quá trình tự phan. Tối ưu hóa điều kiện hoạt động protease trong quá trình tự phân. Khảo sát protease tir tritn QUẾ.

Khảo sát đơn yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết protease 30 3. Tối ưu hóa quá trình tách chiết protease. Phân tích chế phẩm protease. Phân tích bằng sắc ký lọc gel.

Điện di SIDS-Pag@. Khảo sát các yếu tố nhiệt độ. pH đến protease trùn quế. Khảo sát dịch trùn tự phân.

Bước đầu ứng dụng dịch trùn tự phân làm phân bón. 44 Phan 4: Kết luận, kiến nghị 4.---- 5-5-5221 1E 11111 1511511 1111111 1111111151511 11 1101111111111 re 52 Tài liệu tham khiảo. 57 VỊ DANH MỤC BÁNG Bảng 1. Thành phan acid amin trong trun.

Tóm tắt nội dung nghiên cứu. Nong độ của các chất ức chế bO sung vào. Quy trình bón tra. Cách thức thu hoạch tra .-- «G000 ng ke 21 Bang 3.

Đánh giá màu, mùi của các chất ức chế Vi sinh vật. Ma trận và kết quả qui hoạch thực nghiệm quá trình tự phân. Kết quả hoạt tính protease theo thực nghiệm và phương trình hồi quy. Hiệu suất thu enzyme và hoạt tính riêng protease khi kết tủa băng ethanol ¬—.

Hiệu suất thu enzyme và hoạt tính riêng protease khi kết tủa bang 9409110022075. Hiéu suat thu enzyme va hoat tinh riéng protease khi két tha bang ACCLONE oo. Hiéu suat thu enzyme va hoat tinh riéng protease khi két tha bang acetone (1:3) ở thời gian khác nhau. Ma trận và kết quả qui hoạch thực nghiệm quá trình tách chiết protease Bảng 3.

Kết quả hoạt tính protease theo thực nghiệm và phương trình hồi quy 37 Bảng 3. Kết quả tinh sạch enzyme qua các công đoạn kết tủa và lọc gel. Ham lượng protein và acid amin khi b6 sung PMSF va không PMSF 43 Bang 3. Thanh phan acid amin của dich trùn.

Chi số tăng trưởng của lá trà thu hoạch trong 3 thực nghiém. So sánh hàm lượng acid amin (% chất khô) giữa các mau lá trà bón lô 1-5 trong thực nghiệm | và 2,Ố.- Ăn ng ke 46 Bảng 3. Hàm lượng acid amin mẫu lá trà bón dich trùn qué và bón dịch trùn qué kết hợp lân và kali ở thực nghiệm 2 sau 3 lần thu hoạch. Hàm lượng EGCG trong lá trà bón dịch trùn quế ở thực nghiệm 2.

Thành phan acid amin lá trà bón dich trùn qué ở thực nghiệm 2. Thành phần GABA trong lá trà bón dịch trùn quế ở thực nghiệm 2 .50 Vil DANH MỤC HÌNH Hình 1. Trại nuôi trùn qué An Phú. Chuông nuôi trần qUẾ.

Các loại thuốc Lumbrokinase trên thị {FƯỜNG. Promin bổ sung trực tiếp vào thức ăn cho heo, gà. Đồi chè tại Bảo LUỘC. SG S112 E111 9121 1E E111 1211 ng ree 12 Hình 2.

Trin qué từ trai chăn nuôi An Phú ở Củ Chi. Trà xanh TB14 tại Lâm Đồng o. Các loại phan bón trong thực nghiệm. Các mẫu dich trùn có chất ức chế vi sinh vật .-- 2s scss+x+ec«¿ 23 Hình 3.

Ảnh hưởng của chế độ lắc và hàm lượng trùn lên quá trình tự phan. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình tự phân. Ảnh hưởng thời gian tự phân lên hoạt tinh protease. Ảnh hưởng thời gian tự phân lên hàm lượng protein.

Ảnh hưởng thời gian tự phân lên hàm lượng acid amin. Đường cong biéu thị mối tương quan giữa thời gian- hàm lượng trùn. Mô hình đáp ứng bề mặt biểu diễn mối quan hệ thời gian-hàm lượng Hình 3. Hiệu suất thu enzyme và hoạt tính riêng khi tác nhân tủa là ethanol.

Hiệu suất thu enzyme và hoạt tính riêng khi tác nhân tủa là isopropanol Hình 3. Hiệu suất thu enzyme và hoạt tính riêng khi tác nhân tủa là acetone .