TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP MANGANESE PEROXIDASE (MnP) CỦA CHỦNG NẤM LỚN, ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG PHÂN HỦY LIGNIN

Trịnh Đình Khá; Phạm Như Quỳnh; Nguyễn Thị Quỳnh; Nguyễn Thị Thúy Hiền; Nguyễn Thị Thu Hiền; Nguyễn Thị Thu Huyền

Từ khóa:

Manganese peroxidase, phân hủy lignin, Pleurotus sp. PL3, sinh tổng hợp, tuyển chọn

Tóm tắt

Manganese peroxidase (MnP) là enzyme có khả năng phân hủy lignin và một số hợp chất hữu cơ độc hại. MnP được sinh tổng hợp bởi nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn. Trong nghiên cứu này trình bày kết quả tuyển chọn chủng nấm sinh tổng hợp MnP và nghiên cứu khả sinh tổng hợp MnP của chủng nấm được tuyển chọn. Kết quả nghiên cứu đã tuyển chọn được chủng nấm Pleurotus sp. PL3 có hoạt tính MnP mạnh nhất trong số 8 chủng nấm khảo sát. Hoạt tính sinh tổng hợp MnP của chủng Pleurotus sp. PL3 đạt 2,03 U/mL ở điều kiện môi trường PDA có bổ sung NH4NO3 0,5%, glucose 3%, pH 7,0, nhiệt độ 30°C trong 9 ngày nuôi cấy. Nghiên cứu này là cơ sở để sản xuất enzyme MnP ứng dụng phân hủy lignin trong công nghiệp chế biến gỗ.

Tài liệu tham khảo

1. Abdel-Hamid A.M., Solbiati J.O., Cann I.K., 2013. Insights into lignin degradation and its potential industrial applications. Advances in Applied Microbiology, 82: Elsevier; 1-28.

2. Kumar A. and Kumar Arora P., 2022, Biotechnological applications of Manganese peroxidases for sustainable management, Front. Environ. Sci., 10(26), https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.875157.

3. Arunkumar M., Sheik A., Shahul H, 2014. Hyper-production of manganese peroxidase by mutant Pleurotus ostreatus MTCC 142 and its applications in biodegradation of textile azo dyes. Desalination Water Treat 56(2): 509-520.

4. Qin, X., Zhang, J., Zhang, X., and Yang, Y., 2014. Induction, purification and characterization of a novel manganese peroxidase from Irpex Lacteus CD2 and its application in the decolorization of different types of dye. PLoS One 9, e113282. doi:10.1371/journal.pone.0113282

5. Torres E. and Ayala M., 2010. Biocatalysis Based on Heme Peroxidases: Peroxidases as Potential Industrial Biocatalysts. Springer Berlin, Heidelberg. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-12627-7

6. Ginterová A., Polster M. & Janotková O., 1980. The relationship between Pleurotus ostreatus and Aspergillus flavus and the production of aflatoxin. Folia Microbiologica, 25: 332-336

7. Gonzalo de G., Colpa D.I., Habibb M.H.M., Fraaije M.W., 2016. Bacterial enzyme involved in lignin degradation. Journal of Biotechnology 236: 110-119.

8. Moldes D., Couto S.R., Cameselle C., Sanromán M.A., 2003. Study of the degradation of dyes by MnP of Phanerochaete chrysosporium produced in a fixed-bed bioreactor. Chemosphere 51: 295-303.

9. Vivekanand V., Dwivedi P., Pareek N., Singh R.P., 2011. Banana peel: a potential substrate for laccase production by Aspergillus fumigatus VkJ2.4.5 in solid-state fermentation. Appl. Biochem. Biotechnol. 165: 204-220.

10. Yuan Z. Y. & Jiang T. J., 2003. Horseradish peroxidase, in: J. R. Whitaker, A. Voragen, D. W. S. Wong (Eds.). Handbook of Food Enzymology, Marcel Dekker Inc., New York, pp. 403-411.

11. Nguyen D.H., Nguyen T.T.H., Le T.H., Hoang T.Q., Truong Q.T., Nguyen N.L., and Park S.M., 2017. Screening and Production of Manganese Peroxidase from Fusarium sp. on Residue Materials. Mycobiology. 45(1): 52-56.

12. Zhao X., Huang X., Yao J., Zhou Y., and Jia R., 2015. Fungal growth and Manganese peroxidase production in a deep tray solid-state bioreactor, and in vitro decolorization of poly R-478 by MnP. J. Microbiol. Biotechnol. 25(6): 803-813.

13. Hofrichter M., Lundell T., and hatakka A., 1999. Conversion of Milled Pine Wood by Manganese peroxidase from Phlebia radiate. Appl. Environ. Microbiol. 67(10): 4588-4593.

14. Hakala K., Lundell T., Galkin S., Maijala P., Kalkkinen N., Hatakka A., 2005. Manganese peroxidases, laccases and oxalic acid from the selective white-rot fungus Physisporinus rivulosus grown on spruce wood chips. Enzyme and Microbial Technol., 36 (4): 461-468.

15. Sellami K., Couvert A., Nasrallah N., Maachi R., Abouseoud M., 2022. Peroxidase enzymes as green catalysts for bioremediation and biotechnological applications: A review. Science of the Total Environment, 806, pp.150500. ff10.1016/j.scitotenv.2021.150500ff. ffhal-03464657