Đang tải... (xem toàn văn)
Aspergillus là một trong những chi có tên lâu đời nhất của nấm. Đến năm 1926, Aspergillus đã trở thành một trong những nhóm nấm mốc nỗi tiếng và được nghiêm cứu nhiều nhất.Aspergillus là một trong những chi có tên lâu đời nhất của nấm. Đến năm 1926, Aspergillus đã trở thành một trong những nhóm nấm mốc nỗi tiếng và được nghiêm cứu nhiều nhất.
BÀI THUYẾT MINH 1. Tổng quan về Aspergillus. Lịch sử phát nghiên cứu: Aspergillus là một trong những chi có tên lâu đời nhất của nấm. Đến năm 1926, Aspergillus đã trở thành một trong những nhóm nấm mốc nỗi tiếng và được nghiêm cứu nhiều nhất. Cuối thế kỉ thứ 19, một số công trình nghiên cứu cho biết một số sản phẩm lên men của một số loài thuộc giống Aspergillus là axit hữu cơ như axit oxalic, axit citric, và do đó Aspergillus bắt đầu được chú ý nghiên cứu về nhiều mặt như: sinh hóa, lên men, phân loại. Đặc điểm hình thái cấu tạo: Nấm mốc Aspergillus có hình dạng sợi, phân nhánh có vách ngăn( cấu tạo đa bào), không màu, màu nhạt hoặc trở nên nâu, nâu nhạt ở một số vùng nhất định của khuẩn lạc. Nấm mốc Aspergillus có hai hình thức sinh sản: ss hữu tính và ss vô tính. (tài liệu kèm theo) Quá trình sinh dưỡng và sinh trưởng: Các loài nấm sinh trưởng không cần ánh sáng. Và phát triển ở một khoảng nhiệt độ nhất định. Nói chung, nấm có thể phát triển tốt ở môi trường acide. Oxy cũng cần cho sự phát triển của nấm vì chúng là nhóm hiếu khí bắt buộc và sự phát triển sẽ ngưng khi không có oxy và tất nhiên nước là yếu tố cần thiết cho sự phát triển. Nấm có thể phát triển liên tục trong 400 năm hay hơn nếu các điều kiện môi trường đều thích hợp cho sự phát triển của chúng. Nấm mốc không có diệp lục tố nên chúng cần được cung cấp dinh dưỡng từ bên ngoài (nhóm dị dưỡng), một số sống sót và phát triển nhờ khả năng ký sinh hay hoại sinh trên xác, chất hữu cơ, cũng có nhóm nấm rễ hay địa y sống cộng sinh với nhóm thực vật nhất định Phân bố: Giống này có khoảng 200 loài và phát tán khắp mọi nơi trong tự nhiên, phân bố chủ yếu trên các cơ chất tự nhiên, trong sản phẩm công nông nghiệp, hình thành các đám mốc trên các loại rau củ quả. 2. Phân loại học: Giới: Nấm(Kitomota, 2002) Nghành: Ascomycota Lớp: Eurotiomycetes Bộ: Eurotiales Họ: Trichocomaceae Chi: Aspergillus 3. Hệ enzyme: Hệ enzyme amylase: Amylase là một enzyme xúc tác thủy phân liên kết α-1,4-glucosid của chuỗi polysaccharide thành dextrin, oligosaccharide, maltose, D- glucose… α -amylase: Điều kiện hoạt động của α-amylase từ các nguồn khác nhau thường không giống nhau. pH tối thích cho hoạt động của α-amylase từ nấm sợi là 4,0-4,8 ( có thể hoạt động tốt trong vùng pH từ 4,5-5,8 ). Theo số liệu của Liphis, pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa và đường hóa của chế phẩm amylase từ Asp.oryzae trong vùng 5,6-6,2. Còn theo số liệu của Fenixova thì pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa của nó là 6,0-7,0. Độ bền đối với tác dụng của acid cũng khác khác nhau. α-amylase của Asp.oryzae bền vững đối với acid tốt hơn là α-amylase của malt và vi khuẩn Bac.subtilis. Ở pH= 3,6 và 0oC, α-amylase của malt bị vô hoạt hoàn toàn sau 15-30 phút; α- amylase vi khuẩn bị bất hoạt đến 50%, trong khi đó hoạt lực của α-amylase của nấm sợi hình như không giảm bao nhiêu ( Fenilxova, Rmoshinoi 1989 ). Trong dung dịch α-amylase nấm sợi bảo quản tốt ở pH= 5,0-5,5; α-amylase dextrin hóa của nấm sợi đen có thể chịu được pH từ 2,5-2,8.Ở 0oC và pH= 2,5, nó chỉ bị bất hoạt hoàn toàn sau 1 giờ. Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của α-amylase từ các nguồn khác nhau cũng không đồng nhất, α-amylase của nấm sợi rất nhạy cảm đối với tác động nhiệt. . Nhiệt độ tối thích của nó là 50°C và bị vô hoạt ở 70°C( Kozmina, 1991 ). β -amylase: β-amylase xúc tác cho sự thủy phân liên kết α-1,4 glucosid của phân tử tinh bột và các polysaccharid. Đối với các chất amylose, β-amylase thủy phân liên kết glucosid bắt đầu từ đầu không khử của mạch, tách dần từng phân tử maltose ra khỏi phân tử cơ chất. Đối với các cơ chất amylopectin, β-amylase chỉ phân cắt các liên kết 1,4 glucosid và cũng tách dần ra khỏi mạch các phân tử maltose bắt đầu từ đầu không khử của mạch. Quá trình này xảy ra ở phẩn thẳng của mạch và dừng lại ở vị trí phân nhánh. Sản phẩm thu được trong trường hợp này là maltose và các dextrin phân tử lớn. β-amylase không tác dụng lên tinh bột nguyên vẹn, chỉ tác dụng lên tinh bột đã hồ hóa. Khác với α-amylase, γ-amylase vẫn giữu được hoạt tính khi không có Ca+2. β-amylase kém bền dưới tác dụng của nhiệt độ cao, β-amylase bị vô hoạt hoàn toàn ở nhiệt độ ở nhiệt độ 70 0C, song trong dịch nấu nhiệt độ tối thích lại là 60-65 oC. β-amylase khá bền trong môi trường acid ở pH=3-4. Đa số β-amylase hoạt động mạnh hơn trong môi trường có pH= 4.5-5. Glucoamylase hay còn gọi là γ -amylase: γ-amylase xúc tác thủy phân liên kết α-1,4 và 1,6 glucosidase của phân tử tinh bột và các polysaccharide. Sự thủy phân các cơ chất dưới tác dụng của γ-amylase tiến hành ở từng liên kết một, bắt đầu từ mạch không khử tách dần từng phân tử glucose, γ-amylase cũng có khả năng thủy phân cả maltose, isomaltose và dextrin. γ-amylase có hoạt lực tối đa ở pH= 3,5-5,5. Nhiệt độ tối thích của γ-amylase là 50- 60 °C Hầu hết các γ-amylase bị mất hoạt tính khi đun nóng trên 70 °C. Hệ enzyme cellulase: Cellulase là một phức hệ gồm nhiều enzyme tham gia phản ứng thủy phân cellulase kế tiếp nhau để cuối cùng tạo ra đường làm nguồn năng lượng cho tế bào sinh vật. Cellulase là chất trùng hợp với tiểu đơn vị là D-glucose nối nhau bở liên kết β-1,4-glucosid, cellulase được sử dụng như nguồn năng lượng đối với vi sinh vật có khả năng tiết enzyme cellulase. Hệ enzyme cellulase chủ yếu gồm ba loại enzyme: - β-1,4-D-glucanase: giải phóng đơn vị cellobiosyl từ chuỗi cellulose. - Endo-1,4-D-glucanase: phân cắt liên kết glucosid bên trong cấu trúc cellulose. - β-glucosidase: tham ghi thủy phân cellobiose, cellodextrin bậc cao.2 Endo-1,4-D-glucanase: Được tạo thành từ các loài khác nhau thì có cấu tạo và cấu trúc khác nhau. Endo- 1,4-D-glucanase từ nấm A. oryzae có khối lượng phân tử khoảng 34 kDa và 62 kDa (Endo-1,4-D-glucanase Yamane et al.,2002), chủng A. oryzae KBN616 là 31 kDa và 53kDa ( Kitamoto et al.,1996), chủng A. terreus M11 Khoảng 25 kDa (Gao et al.,2008) Cơ chế xúc tác: Ban đầu, Endo-1,4-D-glucanase thủy phân sơ bộ các liên kết 1,4 -β-glucan của sợi cellulose để tạo nên các phân tử nhỏ hơn (sợi cellobiose). Sau đó các sợi này sẽ chịu tác động của exoglucanase ở đầu khử và đầu không khử để giải phóng ra glucose. Ngoài ra, Endo-1,4-D-glucanase cùng các enzyme khác như exo-β-1,4- glucozidase(cellobiase) sẽ tham gia thủy phân cellulose theo cơ chế ban đầu endo- 1,4-D-glucanase tác động vào vùng vô định hình trên phân tử cellulose và tạo ra các đầu mạch tự do. Sau đó, exo-β-1,4-glucozidase(cellobiase) sẽ cắt từng đoạn cellobiose. Kết quả tạo ra các cello oligosacharide mạch ngắn, cellobiose và glucose. Các cellobiase sẽ tiếp tục thủy phân tạo thành đường glucose. Hệ enzyme chitinase: Chitinase là enzyme thủy phân chitin, chitinase xúc tác cắt liên kết C1 và C2 của 2 đơn vị: β-1,4-N-acetylglucoamin(GlcNac) Theo Sahai và Manocha (1993) thì enzyme chitinase chia thành 3 lớp: Chitobiosidase: enzyme này giải phóng đơn vị diacetylchitobiose Endochitinase: giúp phóng thích các loại đường đa như: chitotetraose, chitotriose, diacetylchitobiose; endochitinased được coi là có vai trò quan trọng trong quá trình kí sinh của nấm mốc. : β-1,4-N-acetylglucosamindase(GlcNac) phân cắt chitotetraose, chitotriose, diacetylchitobiose thành GlcNac monomer. Hệ enzyme protease: Enzyme protease có nhiều cách phân loại: Dựa trên cơ chất mà enzyme protease sử dụng thì chia làm 2 loại: + proteinase +peptidase Dựa trên trung tâm hoạt động cuả enzyme, cơ chế phản ứng, ph hoạt động thích hợpthì chia làm bốn nhóm: + Proteinase-serine +Proteinase-tiol +Proteinase-kim loại +proteinase- acid Dựa vào pH tối thích: + Proteinase kìm +Proteinase acid +Proteinase trung tính. Giống Aspegillus có nhiều loài có khả năng sinh tổng hợp mạnh protease, tổng hợp được cả ba loại acid, kiềm, trung tính như A. oryzae, A.terricola, A.fumigatus, A. ochraceus Các enzyme protease xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết peptide trong các peptide hoặc protein. Ví dụ: A.fumigatus có dạng protease tạo thành là protease acid và protease kiềm. A.ochraceus tạo thành protease trung tính . Thu nhận enzyme từ các chủng của nấm mốc Aspergillus: Các enzyme được thu nhận bằng việc nuôi cấy trong môi trường thích hợp. Tùy từng chủng Aspergillus và mục đích thu nhận enzyme khác nhau mà môi trường nuôi cấy: cơ chất, pH, nhiệt độ, độ ẩm, khác nhau. 4.Tác Hại: Nấm mốc Aspergillus là vi nấm không chỉ gây hại ở thực vật mà còn gây nhưng bệnh nguy hiểm ở người. Sau đây là một số loài: Aspergillus flavus là một loại nấm thuộc chi Apspergillus- là một tác nhân gây bệnh của con người, gắn liền với aspergillosis phổi gây ra các bệnh nhiễm trùng giác mạc. Nhiều chủng sản xuất ra độc tố aflatoxin-một hợp chất gây ung thư gan. Aspergillus niger là một loại nấm và một trong những loài phổ biến nhất của các chi Aspergillus. Nó gây ra một căn bệnh được gọi là nấm mốc đen trên một số loại trái cây và rau quả như nho, hành tây, và đậu phộng, và là một chất gây ô nhiễm phổ biến của thực phẩm. Aspergillus niger là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất của nhiễm trùng tai nấm, mà có thể gây đau, thính lực tạm thời mất mát, và trong trường hợp nghiêm trọng, thiệt hại cho ống tai và màng tympanic. Ứng dụng: Các loài nấm thuộc giống Aspergillus phân bbos rộng rãi trên cơ chất tự nhiên, trong các sản phẩm công nông nghiệp, ở nhiều vùng địa lý khác nhau trên thế giới nên chúng được sử dụng rất rộng rải trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một số loài đặc biệt là loài A.oryzae đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp lên men truyền thống để chế biến thực phẩm ở nhiều nước châu Á như Việt Nam, Trung Quốc, Nhật bản, Trong công nghệ sinh học đã và đang sử dụng một số loài thuộc giống Aspergillus như: A. niger, A.oryzae để sản xuất enzyme như amylase, chitinase, protease, cellulase, pectinase, ; trong công nghiệp sản xuất chế biến thực phẩm như: tương chao, nước mắm, nước tương, ;công nghiệp sản xuất một số axit hữu cơ như: acid citric, acid glucomic, Một số loài thuộc giống Aspergillus khác có khả năng tạo chất kháng sinh, như A.fumigatus tạo thành fumagilin có tác dụng lên Entamoabae histolyca; A.humicola, A.nidulans tạo thành humicolin, nidulin có tác dụng ức chế đối với với các loại vi khuẩn, trong số các chất này thực sự dùng trong công nghiệp dược phẩm hiện nay chỉ có loài A.fumigatus sản xuất fumagilin làm thuốc chữa lị amip. Nhiều loài giống Aspergillus có khả năng biến đổi sinh học, một số khác tạo ra các loại độc tố, đặc biệt chú ý tới loại độc tố gây ung thư gan như loài A.flavus, A.paraciticus tạo thành Aflatoxin. Chủng A. ninger GM156 (ĐB106) là một variant đột biến của chủng dại A. ninger GM56, có khả năng sinh tổng hợp xylanaza trên các phế phụ phẩm nông nghiệp. Xylanaza là một loại enzym quan trọng được dùng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và gần đây được sử dụng nhiều để tăng trọng trong chăn nuôi. Tìm hiểu thêm về độc tố Aflatoxin Aflatoxin là độc tố vi nấm sản sinh tự nhiên bởi một số loài Aspergillus, là một loại nấm mốc, đáng chú ý nhất là Aspergillus flavus vàAspergillus parasiticus. Aflatoxin là độc tố và là tác nhân gây ung thư. Sau khi thâm nhập vào cơ thể, các aflatoxin có thể được gan chuyển hóa thành dạng trung gian epoxit hoạt hóa hoặc được thuỷ phân và trở nên ít độc hơn. Chúng có thể tạo khuẩn lạc và gây nhiễm vào hạt trước khi thu hoạch và trong quá trình bảo quản. Cây chủ rất dễ bị gây nhiễm bởi Aspergillus sau phơi nhiễm kéo dài trong môi trường có độ ẩm cao hoặc bị tổn thương các điều kiện xấu như hạn hán. Các môi trường sống bản địa của Aspergillus là trong đất, thực vật mục nát và ngũ cốc đang bị giảm sức đề kháng vi sinh vật và nó xâm nhập tất cả các loại chất hữu cơ mỗi khi có điều kiện được thuận lợi cho sự phát triển của nó. Điều kiện thuận lợi bao gồm độ ẩm cao (ít nhất là 7%) và nhiệt độ cao. Có ít nhất 13 dạng aflatoxin khác nhau có trong tự nhiên. Aflatoxin B1 được coi là dạng độc nhất và được sản sinh bởi Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus. Aflatoxin G1 và G2 chỉ được sinh ra từ A. parasiticus. Sự có mặt của Aspergillus trong các sản phẩm thực phẩm không phải lúc nào cũng là chỉ thị về mức aflatoxin có hại mà nó biểu thị cho rủi ro đáng kể khi sử dụng thực phẩm. Aflatoxin M1, M2 thường được phát hiện trong sữa của bò được cho ăn bởi các loại hạt bị nhiễm nấm mốc. Các độc tố này là sản phẩm của một quá trình chuyển hóa trong gan động vật. Tuy nhiên, aflatoxin M1 cũng có mặt trong sản phẩm lên men bởi Aspergillus parasiticus. Aflatoxin B1 & B2 : được sinh ra bởi Aspergillus flavus và A. parasiticus. Aflatoxin G1 & G2 : được sinh ra bởi Aspergillus parasiticus. Aflatoxin M1 : chất chuyển hóa của aflatoxin B1 trên người và động vật (trong sữa mẹ có thể phơi nhiễm tới mức ng). Aflatoxin M2 : chất chuyển hóa của aflatoxin B2 trong sữa của bò được cho ăn thức ăn nhiễm aflatoxin.[5] Aflatoxicol. 5.Phòng chống: Nấm Aspergillus có thể tồn tại khắp nơi trong mọi điều kiện, do đó việc tiếp xúc với nấm là không thể tránh khỏi. Ðể phát triển, nấm mốc cần phải có môi trường phù hợp với chúng, đó là độ ẩm cao và nhiệt độ nóng ấm thích hợp Vì vậy muốn bảo quản và dự trữ lạc, chúng ta cần phải phơi khô, loại bỏ hết những hạt giập vỡ, hạt nhăn nheo, hạt nghi mốc. Trong sinh hoạt gia đình, khi sử dụng lương thực, thực phẩm cần kiểm tra kỹ, nếu nghi ngờ mốc, chớm mốc đều phải kiên quyết hủy bỏ, không được tiếc rẻ và để dùng. Các loại bánh chớm mốc dù chưa bị chua cũng cần loại bỏ. Cách dự phòng có thể thực hiện là giữ cho cơ thể không bị suy giảm sức đề kháng, nâng cao thể trạng, tập luyện thể dục thể thao, có chế độ ăn uống nghỉ ngơi phù hợp Đối với người có cơ địa thuận lợi cho sự nhiễm nấm, nên đi khám định kỳ và chụp phim X-quang sớm khi thấy có triệu chứng bất thường để có thể phát hiện và điều trị kịp thời. . chăn nuôi. Tìm hiểu thêm về độc tố Aflatoxin Aflatoxin là độc tố vi nấm sản sinh tự nhiên bởi một số loài Aspergillus, là một loại nấm mốc, đáng chú ý nhất là Aspergillus flavus v Aspergillus. MINH 1. Tổng quan về Aspergillus. Lịch sử phát nghiên cứu: Aspergillus là một trong những chi có tên lâu đời nhất của nấm. Đến năm 1926, Aspergillus đã trở thành một trong những nhóm nấm mốc nỗi tiếng. nhau. 4.Tác Hại: Nấm mốc Aspergillus là vi nấm không chỉ gây hại ở thực vật mà còn gây nhưng bệnh nguy hiểm ở người. Sau đây là một số loài: Aspergillus flavus là một loại nấm thuộc chi Apspergillus-