Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
- Enzyme có thể được sản xuất từ 3 nguồn trong tự nhiên:
(1) – Tế bào, mô và cơ thể động vật
(2) – Tế bào, mô và cơ thể thực vật.
(3) – Vi sinh vật.
- Sản xuất enzyme tự nhiên cần thực hiện quy trình sản xuất gồm các bước cơ bản sau: Nuôi trồng và thu hoạch nguyên liệu sản xuất enzyme (động vật, thực vật hoặc vi sinh vật) → Trích li enzyme từ nguyên liệu → Tinh sạch enzyme → Phối chế, đóng gói và bảo quản chế phẩm enzyme.
- Cần sản xuất các chế phẩm enzyme tự nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng enzyme tự nhiên trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp chế biến thực phẩm, mĩ phẩm, dược phẩm,…
Vi sinh vật có nhiều lợi thế hơn so với động vật và thực vật khi dùng để sản xuất chế phẩm enzyme vì:
- Vi sinh vật sinh trưởng nhanh trong môi trường nuôi cấy nhân tạo giúp tăng hiệu suất sản xuất enzyme.
- Rất nhiều vi sinh vật sinh trưởng được trên các môi trường chỉ chứa nguồn carbon rẻ tiền và các khoáng chất đơn giản giúp tiết kiệm cho phí sản xuất.
- Vi sinh vật có nguồn enzyme phong phú, có những tính chất đặc biệt, phù hợp với các ứng dụng khác nhau của con người mà enzyme từ thực vật và động vật không có.
Những bước trong quy trình sản xuất chế phẩm amylase từ nấm mốc A. oryzae tương ứng với bốn giai đoạn cơ bản của quy trình sản xuất enzyme là:
Giai đoạn trong quy trình sản xuất enzyme | Giai đoạn tương ứng trong quy trình sản xuất chế phẩm amylase |
(1) Nuôi trồng và thu hoạch nguyên liệu sản xuất enzyme | Tạo môi trường (mảnh ngô + gạo nếp) → khử trùng → nuôi cấy trên khay (30 oC, 48 giờ). |
(2) Trích li enzyme từ nguyên liệu | Trích li → Kết tủa enzyme → Hòa tan kết tủa trong dung dịch đệm. |
(3) Tinh sạch enzyme | Sắc kí trao đổi ion. |
(4) Phối chế, đóng gói và bảo quản chế phẩm enzyme | Phối trộn với đường dextrose → Sấy đông khô → Đóng gói và bảo quản dưới 30 oC tạo chế phẩm amylase. |
Những giai đoạn trong quy trình sản xuất chế phẩm phytase tái tổ hợp tương ứng với năm giai đoạn cơ bản của quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp là:
Năm giai đoạn cơ bản của quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp | Giai đoạn tương ứng trong quy trình sản xuất chế phẩm phytase tái tổ hợp |
(1) Tạo dòng DNA tái tổ hợp mang gene mã hóa enzyme | Nhân gene mã hóa phytase từ nấm mốc A. niger bằng PCR và tách vector từ vi khuẩn E. coli → Tạo dòng DNA tái tổ hợp mang gene mã hóa phytase. |
(2) Chuyển DNA tái tổ hợp vào dòng tế bào chủ thích hợp cho biểu hiện gene | Chuyển DNA tái tổ hợp mang gene mã hóa phytase vào tế bào chủ biểu hiện gene (S. cerevisiae) → nuôi tăng sinh khối tế bào. |
(3) Biểu hiện gene và thu hồi enzyme tái tổ hợp | Kích hoạt biểu hiện gene → Thu hồi dịch nuôi cấy. |
(4) Tinh sạch enzyme tái tổ hợp | Tinh sạch enzyme bằng sắc kí ái lực. |
(5) Phối chế, đóng gói và bảo quản chế phẩm enzyme tái tổ hợp | Phối trộn phụ gia → Đóng gói tạo chế phẩm phytase tái tổ hợp. |
Chế phẩm enzyme protease dùng trong công nghiệp bột giặt và chất tẩy rửa khác so với chế phẩm enzyme protease dùng trong công nghiệp dược khác nhau về điều kiện hoạt động và chất lượng:
- Chế phẩm enzyme protease dùng trong công nghiệp bột giặt và chất tẩy rửa có thể hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao, pH kiềm; nhưng có độ tinh sạch thấp hơn.
- Chế phẩm enzyme protease dùng trong công nghiệp dược hoạt động tốt trong môi trường cơ thể; có độ tinh sạch rất cao để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn của thuốc.
Một số chế phẩm enzyme được dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm:
- Chế phẩm enzyme alpha – amylase từ Bacillius stearothermophilus được sử dụng để thủy phân tinh bột ăn để sản xuất maltodextrin và chất ngọt carbohydrate dinh dưỡng.
- Chế phẩm enzyme urease từ Lactobacillus fermentum được sử dụng để sản xuất rượu vang.
- Chế phẩm protease được sử dụng để giảm thời gian trộn, giảm độ đặc và tạo độ đồng đều của bột, điều chỉnh độ bền gluten trong bánh mì và cải thiện kết cấu, hương vị trong các loại bánh mì, thực phẩm nướng, bánh quy giòn và bánh quế.
- Chế phẩm enzyme lipase từ Rhizopus niveus được sử dụng để cải thiện hương vị, cấu trúc và độ mềm đặc trưng của phô mai.
- Chế phẩm protein thực vật như bromelain, ficin và papain được dùng để sản xuất bia.
Một số thành tựu về ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học:
Quy trình tạo vaccine:
- Tạo kháng nguyên từ protein hoặc DNA của virus gây bệnh.
- Giải phóng và phân lập kháng nguyên:
So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học có những ưu điểm gì?
So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học có những ưu điểm là tạo ra lượng chế phẩm lớn hơn đáp ứng nhu cầu sử dụng của con người: Do virus có khả năng nhân lên rất nhanh (so với quá trình nhân đôi của vi khuẩn) trong tế bào vật chủ, do vậy, gene mong muốn sản xuất chế phẩm (được cài xen vào hệ gene của virus) cũng được nhân lên nhanh chóng, tạo ra lượng chế phẩm lớn hơn so với phương pháp thông thường.
Để thu được sinh khối để sản xuất các chế phẩm sinh học, người ta thường nuôi vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy liên tục, do môi trường này luôn được bổ sung chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải, độc nên sinh khối vi sinh vật thu được nhiều, vi sinh vật không bị rơi vào pha suy vong nên hiệu quả cao trong sản xuất.
- Để khắc phục được sự hạn chế khi thu chế phẩm rennet từ dạ dày bê hoặc cừu non cần tìm ra một nguồn nguyên liệu sản xuất enzyme chymosin mới chứa lượng lớn enzyme này hơn, chi phí thấp hơn và không đối lập với nhu cầu khác của con người.
- Để bổ sung lượng enzyme chymosin cần cho sản xuất phô mai, công nghệ enzyme cần tạo ra một quy trình sản xuất mới cho hiệu quả sản xuất enzyme này cao hơn – quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp.