Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thành phần môi trường đến khả năng sinh tổng hợp canthaxanthin của vi khuẩn Paracoccus carotinifaciens VTP20181
Sinh tổng hợp canthaxanthin từ vi sinh vật là hướng tiếp cận thực tiễn được nhiều nhà nghiên cứu, doanh nghiệp chú ý nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường đối với hoạt chất sinh học gốc carotenoid có nhiều tiềm năng này. Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của một số thành phần môi trường đến khả năng sinh tổng hợp canthaxanthin của P....
Tóm tắt tiếng Việt: Sinh tổng hợp canthaxanthin từ vi sinh vật là hướng tiếp cận thực tiễn được nhiều nhà nghiên cứu, doanh nghiệp chú ý nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường đối với hoạt chất sinh học gốc carotenoid có nhiều tiềm năng này. Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của một số thành phần môi trường đến khả năng sinh tổng hợp canthaxanthin của P. carotinifaciens VTP20181 được phân lập và tuyển chọn tại viện công nghiệp thực phẩm. Các thành phần môi trường tiến hành khảo sát gồm cơ chất carbon, nitrogen, muối khoáng, hợp chất trung gian, vitamin và acid amin được đánh giá qua hiệu suất sinh tổng hợp canthaxainthin của P. carotinifaciens VTP20181 sau lên men.Kết quả: Trong môi trường có sucrose, P. carotinifaciens VTP20181 tăng hiệu suất sinh tổng hợp canthaxanthin đến 10,89 mgCx/l so với mẫu đối chứng sử dụng glucose (10,63mgCx/l), cao nhất trong các mẫu thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nguồn cơ chất carbon. Hiệu suất tạo thành canthaxanthin của vi khuẩn này cao hơn mẫu đối chứng trong mẫu thí nghiệm sử dụng NH4 SO4, bột nấm men và cao nấm men, với tỷ lệ tăng lần lượt là 15,0%, 43,3% và 47,7%. Môi trường lên men bổ sung biotin/glutamate/malate kích thích tăng vượt trội hàm lượng canthaxanthin tạo thành, hiệu suất sinh tổng hợp hoạt chất so với mẫu đối chứng lần lượt là 17%, 57% và 115%. Sự có mặt của Co và Fe thúc đẩy sinh tổng hợp hoạt chất của vi khuẩn với hiệu suất tạo thành tăng lần lượt là 46,58% và 20,96% so với mẫu đối chứng. Kết quả thí nghiệm này là tiền đề giúp lựa chọn và tối ưu thành phần môi trường lên men thu nhận canthaxanthin bởi P. carotinifaciens VTP20181 ở quy mô công nghiệp.
English summary: The biosynthesis method using bacterial is a practical and economic approach that is being expanded by many scientists and businesses to meet the market's demand for canthaxanthin. The aim of this study is to investigate the influence of some medium components on the ability in canthaxanthin biosynthesis of P.carotinifaciens VTP20181 which was isolated and selected by food industries research institute.Tested medium components were a number of carbon-containing substrates, nitrogen-containing substances, minerals, vitamins and amino acids. When using sucrose as a carbohydrate substrate, the sample helps P.carotinifaciens VTP20181 to increase the yield of canthaxanthin biosynthesis up to 10.89 mg Cx/l, higher than that of the control (10.63 mg Cx/l). The sample using nitrogen substrates such as NH4SO4, yeast powder, and yeast extract have canthaxanthin yield which increase by 15%, 43.3%, and 47.7% comparing with the control, respectively. The canthaxanthin yield of P.carotinifaciens VTP20181 in the sample which was added with biotin/glutamate/malate component was improved with the value of 12.91 mgCx/l, 23.66 mgCx/l, and 16.96 mgCx/l, respectively. The results of this research are an important premise for screening and optimizing the composition of the medium for canthaxanthin biosynthesis by P.carotinifaciens VTP20181 at industrial scale.
English summary: The biosynthesis method using bacterial is a practical and economic approach that is being expanded by many scientists and businesses to meet the market's demand for canthaxanthin. The aim of this study is to investigate the influence of some medium components on the ability in canthaxanthin biosynthesis of P.carotinifaciens VTP20181 which was isolated and selected by food industries research institute.Tested medium components were a number of carbon-containing substrates, nitrogen-containing substances, minerals, vitamins and amino acids. When using sucrose as a carbohydrate substrate, the sample helps P.carotinifaciens VTP20181 to increase the yield of canthaxanthin biosynthesis up to 10.89 mg Cx/l, higher than that of the control (10.63 mg Cx/l). The sample using nitrogen substrates such as NH4SO4, yeast powder, and yeast extract have canthaxanthin yield which increase by 15%, 43.3%, and 47.7% comparing with the control, respectively. The canthaxanthin yield of P.carotinifaciens VTP20181 in the sample which was added with biotin/glutamate/malate component was improved with the value of 12.91 mgCx/l, 23.66 mgCx/l, and 16.96 mgCx/l, respectively. The results of this research are an important premise for screening and optimizing the composition of the medium for canthaxanthin biosynthesis by P.carotinifaciens VTP20181 at industrial scale.