TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN LỌC-HÓA DẦU TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG ĐỀ TÀI : “Bằng dẫn chứng cụ thể , chứng minh vai trò quan trọng enzyme xử lý môi trường” GVHD SVTH LỚP : : : TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG LỌC HÓA DẦU A K53 Hà Nội , 10/2012 GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Mục lục GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG LỜI NÓI ĐẦU Ô nhiễm môi trường vấn đề cấp thiết thu hút quan tâm nhiều cá nhân, tổ chức nhiều quốc gia giới Các công nghệ xử lý rác thải sử dụng vấp phải vấn đề môi trường lâu dài Trong xử lý ô nhiễm môi trường biện pháp sinh học, đặc biệt việc ứng dụng công nghệ Enzyme xử lý rác thải công nghệ đem lại hiệu cao, tốn bền vững Với mục đích tìm hiểu rõ ứng dụng công nghệ Enzyme xử lý môi trường em chọn đề tài tiểu luận : “Bằng dẫn chứng cụ thể , chứng minh vai trò quan trọng enzyme xử lý môi trường”.Bài tiểu luận bao gồm phần : Phần : Tổng quan ô nhiễm môi trường Phần : Vai trò quan trọng enzyme xử lý môi trường Em xin chân thành cám ơn cô Tống Thị Thanh Hương –người trực tiếp giảng dạy môn học “Công nghệ sinh học đại cương” hướng dẫn nhiệt tình để em hoàn thành tiểu luận Do kiến thức kinh nghiệm thực tế nhiều hạn chế nên chắn đồ án nhiều thiếu sót Vì em mong nhận xét đóng góp quý báu cô bạn đọc để đồ án hoàn thiện Hà Nội, Ngày 6/10/2012 Sinh viên : Nguyễn Trọng Hưởng GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 1.1.Khái niệm Ô nhiễm môi trường tình trạng môi trường bị ô nhiễm chất hóa học, sinh học gây ảnh hưởng đến sức khỏe người, thể sống khác Ô nhiễm môi trường xảy người cách quản lý người 1.2.Thực trạng ô nhiễm Việt Nam 1.2.1.Ô nhiễm không khí Việc xả khói chứa bụi chất hóa học vào bầu không khí Ví dụ khí độc carbon monoxide, sulfur dioxide, chất chlorofluorocarbon (CFCs), nitrogen oxide chất thải công nghiệp xe cộ Ozone quang hóa khói lẫn sương (smog) tạo ôxít nitơ phản ứng với ánh sáng mặt trời Hình : Ô nhiễm không khí 1.2.2.Ô nhiễm đất Xảy đất bị nhiễm chất hóa học độc hại (hàm lượng vượt giới hạn thông thường ) hoạt động chủ động người khai thác khoáng sản, sản xuất công nghiệp, sử dụng phân bón hóa học thuốc trừ sâu nhiều, Phổ biến loại chất ô nhiễm đất hydrocarbon, kim loại nặng, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, chlorinated hydrocarbon GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Hình 2:Ô nhiễm đất 1.2.3.Ô nhiễm nước Xảy nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, nước rác công nghiệp, chất ô nhiễm mặt đất, thấm xuống nước ngầm Hình : Cá chết ô nhiễm nước 1.2.4.Ô nhiễm phóng xạ Ô nhiễm phóng xạ việc chất phóng xạ nằm bề mặt, chất rắn, chất lỏng chất khí (kể thể người), nơi mà diện chúng ý muốn không mong muốn, trình gia tăng diện chất phóng xạ nơi GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Hình : Ô nhiễm phóng xạ 1.2.5.Ô nhiễm tiếng ồn Bao gồm tiếng ồn xe cộ, máy bay, tiếng ồn công nghiệp Hình : Ô nhiễm tiếng ồn 1.2.6 Ô nhiễm sóng Do loại sóng sóng điện thoại, truyền hình tồn với mật độ lớn GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Hình : Ô nhiễm sóng 1.2.7.Ô nhiễm ánh sáng Hiện người sử dụng thiết bị chiếu sáng cách lãng phí ảnh hưởng lớn tới môi trường ảnh hưởng tới trình phát triển động thực vật Hình : Ô nhiễm ánh sáng 1.3.Ảnh hưởng ô nhiễm môi trường sức khỏe người Ô nhiễm môi trường gây tác hại tới đời sống người sinh vật khác, tạo điều kiện cho nhiều loài vi sinh vật gây bệnh phát triển Ô nhiễm môi trường góp phần làm suy thoái hệ sinh thái, môi trường sống người sinh vật GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Hình : Ảnh hưởng ô nhiễm môi trường tới sức khỏe người GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG PHẦN II : VAI TRÒ QUAN TRỌNG CỦA ENZYM TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG 2.1 Cơ sở việc ứng dụng công nghệ enzyme Công nghệ enzym protein gắn liền với việc nghiên cứu cấu trúc chức protein, enzym Hiểu biết cấu trúc tính chất chức enzym protein sở cho việc ứng dụng chúng nghiên cứu ứng dụng Phát triển phương pháp phân tích định tính, định lượng protein, enzym sản phẩm trình chuyển hóa enzym làm sở cho việc sản xuất chế phẩm 2.2 Các enzyme xử lí môi trường 2.2.1 Enzyme Oxidoreductase 2.2.1.1 Các enzyme peroxidase phân lớp EC 1.11 a Enzyme Catalase (ký hiệu EC 1.11.1.6): -Xúc tác phản ứng đặc hiệu phân huỷ H2O2 -Có thể phân huỷ formaldehyde, formic acid alcohol - chất độc hại với môi trường, thải nước thải nhà máy chế biến sữa, mát nhà máy dệt, sợi b Peroxidase củ cải ngựa (Horseradish peroxidase -HRP) có ký hiệu EC 1.11.1.7 GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG -Tác động catalase, xúc tác phản ứng đặc hiệu -HRP xúc tác phản ứng oxy hoá hợp chất thơm độc bao gồm phenol, biphenol, aniline, benzidine, hợp chất thơm dị vòng hydroxyquinoline arylamine carcinogen benzidine naphthylamine => Sản phẩm phản ứng polyme hoá hình thành chất kết tủa dễ dàng loại bỏ khỏi nước thải nhờ trình lắng đọng lọc -HRP đặc biệt phù hợp với xử lý nước thải giữ nguyên hoạt tính phạm vi pH nhiệt độ rộng c Chloride peroxidase (ký hiệu EC 1.11.1.10) -Xúc tác phản ứng đặc hiệu GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 10 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG -Chloroperoxidase từ nấm Caldariomyces fumago có khả oxy hoá vài hợp chất phenol, xúc tác phản ứng vận chuyển oxy phản ứng oxy hoá ethanol thành acetaldehyde oxy hoá khử ion clorua d Các enzyme phân giải lignin (phân lớp EC.1.11) Gồm enzyme có hoạt tính mạnh Manganese peroxidase EC 1.11.1.13 (MnP) Lignin peroxidase EC 1.11.1.14 (LiP).Enzyme MnP: -Sản xuất từ Phanerochaete chrysosporium -Xúc tác phản ứng đặc hiệu phân huỷ H 2O2, phản ứng oxy hoá vài loại phenol đơn vòng sắc tố vòng, phản ứng phụ thuộc vào có mặt Mg2+và đệm T-rên thực tế, MnP xúc tác phản ứng oxy hoá khử Mn(II) thành Mn(III) có mặt ligand làm bền vững Mn(III) => tạo thành phức hợp Mn(III) sau xảy phản ứng oxi hoá khử chất hữu Enzyme LiP: Là phần hệ thống enzyme ngoại bào nấm mục trắng Phanerochaete chrysosporium Gây khoáng hoá nhiều loại hợp chất thơm khó xử lý oxy hoá số lượng lớn hợp chất phenol hợp chất thơm đa vòng LiP cố định chất mang xốp ceramic màng silicon, sử dụng để xử lý rác thải nguy hiểm khó phá hủy 2.2.1.2 Các oxidase thuộc lớp oxidase EC.1.1 L-galactonolactone oxidase (EC 1.1.3.24) GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 11 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Có ý nghĩa việc xử lý ô nhiễm môi trường Enzyme xúc tác phản ứng đặc hiệu phản ứng oxi hóa L-galactono-1,4-lactone thành L-ascorbate L-galactonolactone oxidase từ nấm men Candida norvegensis dùng để biến galactose từ trình thủy phân lactose dịch sữa chua thành axit Lascorbic Enzyme thử nghiệm xử lý nước thải nhà máy chế biến sữa 2.2.1.3 Một số enzyme phân lớp khác: Polyphenol oxidase Gồm hai phân họ: tyrosinase laccase Hoạt tính hai họ cần có mặt oxy phân tử không cần có mặt coenzyme -Tyrosinase EC 1.14.18.1: Còn gọi polyphenol oxydase hay phenolase hay catecholase Xúc tác cho hai phản ứng liên tiếp: GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 12 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Phản ứng thứ : phản ứng thuỷ phân monophenol nhờ oxy phân tử thành odiphenol Phản ứng thứ hai: phản ứng dehydrogen hoá o-diphenol nhờ oxy thành oquinon Các quinon thường không bền bị polime hoá không cần enzyme thu hợp chất không tan nước dễ dàng bị loại bỏ nhờ trình kết tủa đơn giản Tyrosinase cố định chitosan cho kết xử lý hợp chất phenol hiệu (loại bỏ phenol 100%) -Laccase (EC 1.10.3.2) Là enzyme kim loại xúc tác cho phản ứng oxy hoá hydroquinone thành benzoquinone Trong trung tâm hoạt động enzyme có ion Cu 2+ tham gia Dùng laccase cố định chất mang để xử lý thuốc nhuộm anthraquinonic làm giảm tới 80% độ độc thuốc nhuộm 2.2.1.4.Ứng dụng kết hợp số enzyme để phân giải lignin -Ứng dụng kết hợp Peroxidase laccase: Trong công nghệ sản xuất giấy: Peroxidase laccase có tác dụng tích cực việc xử lý dịch lỏng tạo trình tẩy trắng (chứa sản phẩm bị chlorin hoá độc có khả gây đột biến gây nguy hiểm môi trường) -Ứng dụng kết hợp laccase với manganese peroxidae: Laccase kết hợp với manganese peroxidase từ nấm trắng Dichomitus squalens cố định dùng để phân giải lignin cho hiệu đáng kể GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 13 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Người ta sử dụng hai enzyme cố định màng siêu lọc polysulphone để loại bỏ hydrocarbon vòng thơm nước ô nhiễm dầu mỏ -Ứng dụng kết hợp laccase với manganese peroxidae: Laccase kết hợp với manganese peroxidase từ nấm trắng Dichomitus squalens sử dụng để phân giải lignin Khi laccase kết hợp với manganese peroxidase cố định dùng để phân giải lignin cho hiệu đáng kể Người ta sử dụng hai enzyme cố định màng siêu lọc polysulphone để loại bỏ hydrocarbon vòng thơm nước ô nhiễm dầu mỏ 2.2.2.Enzyme Hydrolase 2.2.2.1 Các enzyme thủy phân amylose Các Amylase enzyme đường hoá, có khả phân huỷ amylose amylopectin, glycogen polysaccharit tương tự giải phóng glucose Mỗi enzyme có chức phân biệt: + α-amylase, β-amylase tác động liên kết α(1-4) amylose tinh bột + α-amylase cắt tinh bột thành dextrin + β-amylase cắt tinh bột dextrin thành maltose.Maltase cắt liên kết α(1- 4) maltose tạo thành glucose + α(1-6)-gluosidase cắt liên kết phân nhánh α(1-6) amylopectin để tạo thành đoạn amylose Các enzyme có ý nghĩa quan trọng việc phân hủy phế thải chứa nguồn tinh bột từ làng nghề làm bún, bánh đa, chế biến nông sản ngô khoai, sắn GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 14 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Từ phế thải lương thực này, nhờ amylase dùng để sản xuất alcohol Cũng nhờ enzyme đường hoá α-amylase glucoamylase, từ phế thải lương thực chứa tinh bột dây chuyền quy trình chế biến thức ăn sản xuất màng bao gói có tính chất phân huỷ quang học sinh học Ứng dụng sản xuất màng bao gói 2.2.2.2 Các enzyme phân huỷ cellulose Có khả thủy phân chất thải chứa cellulose, chuyển hoá hợp chất kiểu lignocellulose cellulose rác thải tạo nguồn lượng thông qua sản phẩm đường, ethanol, khí sinh học hay các sản phẩm giầu lượng khác VD: từ chất thải nhà máy giấy sản phẩm từ bột giấy giấy thu nguồn lượng ethanol Trong cấu trúc cellulose chủ yếu liên kết β-(1-4) glucosit Để phá huỷ hoàn toàn cấu trúc polysaccharide cần có Cellulase với tác động đặc trưng riêng biệt 2.2.2.3 Các enzyme thủy phân pectin Pectin heterosaccharide thành tế bào thực vật, có cấu tạo mạch dài tạo đơn vị monosaccharide, gồm liên kết (1,4)-α-D-galacturonic acid methyl ester.Pectin tồn rác thải, khó phân huỷ GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 15 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG => Phải tìm chủng vi sinh thích hợp để giải vấn đề Trên sở lựa chọn 100.000 gen khác nấm Aspergillus japonicus, người ta tách enzyme phân giải pectin Pectinase, Pectinesterase Gần đây, nhiều nấm khác khảo nghiệm khả phân huỷ tốt pectin như: Euglena gracilis, Ceriporiopsis subvermispora, A fumigatus, Sitophilus oryzae, A niger, Clostridium thermosulfurogenes, C thermosaccharolyticum Sitophilus oryzae 2.2.2.4 Các enzyme thuỷ phân protein GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 16 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Protease thuộc nhóm enzyme thủy phân protein sử dụng rộng rãi Protease thủy phân protein không tan thông qua nhiều bước: ban đầu chúng hấp thụ lên chất rắn, cắt chuỗi polypeptit tạo thành liên kết lỏng bề mặt Sau đó, trình hoà tan phần rắn xảy với tốc độ chậm phụ thuộc vào khuếch tán enzyme lên bề mặt chất tạo phần nhỏ Protease ngoại bào tiết từ Bacillus polymyxa, B megaterium, Pseudomonas marinoglutinosa Aeromonas hydrophila cố định canxi alginat để thực phản ứng liên tục thu sản lượng cao phản ứng thủy phân thịt cá 2.2.2.5 Các enzyme phá huỷ hợp chất chứa halogen Có loại haloalkane dehalogenase haloacid dehalogenase Rất nhiều enzyme có vai trò việc khử chlo như: + 4-chlorobenzoate dehalogenase + 4-chlorobenzoyl-CoA dehalogenase + atrazine chlorohydrolase + 2-haloacid dehalogenase + 2-haloacid dehalogenase VD: Atrazine chất độc diệt cỏ (herbicid) hoàn toàn không tan nước (33mg/lít), nồng độ cho phép nước 0,2 mg/lít Một số chủng vi sinh Pseudomonas sp strain ADP có khả chuyển hoá atrazine, tiết Atrazine chlorohydrolase xúc tác phản ứng chuyển hoá atrazine GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 17 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG => Bằng phản ứng Atrazine chlorohydrolase, atrazine độc, không tan chuyển hoá sản phẩm tan không độc 2.2.3 Các lớp enzyme khác 2.2.3.1 Enzyme tham gia vào trình khử độc kim loại nặng Khử ô nhiễm arsen Trong sống, người tiếp xúc với arsen qua không khí, nước uống thức ăn Lượng arsen vào thể hàng ngày cỡ 20-300mg với khoảng 25% arsen vô (rất độc), phần lại arsen hữu Trên giới, nguồn nước ngầm có chứa arsen 50mg/L phát nhiều nước Achentina, Mehicô, Myanma, Việt Nam, v.v Việc xử lý nhiễm độc arsen phương pháp hoá học khó khăn Phương pháp enzyme khắc phục khó khăn Nguyên tắc chung phương pháp enzyme: VD: Arsenate reductase (arsenite oxidase) từ chủng Alcaligenes faecalis, xúc tác cho phản ứng chuyển hoá Arsenite (hoá trị III) độc thành Arsenate (hoá trị V) độc Arsenate reductase (donor) (còn gọi glutaredoxin), từ chủng Chrysiogenes arsenatis xúc tác phản ứng chuyển hoá Arsenite dạng vô sang dạng hữu GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 18 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG 2.2.3.2 Enzyme tham gia vào xử lý chất có hoạt tính bề mặt Các tác nhân có hoạt tính bề mặt hay hoạt động bề mặt chất hữu cơ, phân tử có tính phân cực mạnh thành phần chất tẩy Các chất có hoạt tính bề mặt gây ô nhiễm nghiêm trọng nồng độ cao Alkylsulfatase từ Pseudomonas C12B, P putida từ P aeruginosa làm giảm hiệu suất chất có hoạt tính bề mặt xuống tới nồng độ 750 mg dm-3 Enzyme đặc hiệu với gốc alkyl sulfate, phá huỷ hoàn toàn gốc alkyl sulfate, alkyl ethoxy sulfate aryl sulfonate chất có hoạt tính bề mặt Tuy nhiên, thực tế, enzyme công alkane sulfonate 2.2.3.3 Enzyme xử lý chất thải xyanua Mỗi năm có khoảng triệu xyanua sử dụng toàn giới vào mục đích công nghiệp khác sản phẩm hoá học trung gian, tổng hợp tơ sợi, cao su dược liệu mỏ quặng mạ kim Ngoài ra, nhiều loài thực vật, vi sinh vật côn trùng có khả thải HCN với enzyme thủy phân Xyanua ức chế trình trao đổi chất, gây chết người sinh vật khác => Loại bỏ chúng trước thải môi trường Cyanide hydratase hay formamide hydrolyase enzyme có khả chuyển hoá cyanide nước thải công nghiệp thành amoniac formate thông qua bước phản ứng GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 19 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Cyanide hydratase phân lập từ vài loại nấm Gloeocercospora sprrghi, Stemphylium loti Một số vi khuẩn Gram (-) Alcaligenes denitrificans tiết cyanidase có lực độ bền cao có khả loại xyanua nồng độ thấp Hoạt tính cyanidase không bị ảnh hưởng ion thông thường có mặt nước thải (Fe2+, Zn2+ Ni2+), hay chất hữu acatat, formamide, acetamide acetonitrile pH tối ưu khoảng 7.8-8.3 hoạt tính hoàn toàn, không phục hồi pH cao 8.3 Một số thông tin -Chế phẩm enzyme pectinase sản xuất từ chủng nấm mốc Aspergillus niger môi trường có chứa chất cảm ứng bột cà rốt sau 48 đạt hoạt độ cao 30,01(UI/g) Phân tích chế phẩm enzyme phương pháp lọc gel sử dụng cột Bio Gel P 30 thu peak có hoạt độ pectinase với tốc độ chảy qua cột 15ml/giờ có khả phân tách tạp chất tốt tốc độ 30 ml/giờ -Sử dụng vi sinh vật ăn dầu: Alcanivorax Borkumensis Alcanivorax Borkumensis tên loài vi khuẩn chuyên sống vùng nước bị nhiễm dầu Sinh vật biển nhỏ bé không tìm thấy vùng nước sạch, lại có mặt dòng thủy triều đen nhỏ Việc trao đổi dựa vào hydrocarbon nguồn cung cấp carbon lượng -Sử dụng chế phẩm NatureClean-33 xử lý nước thải: +NatureClean-33: Chế phẩm gồm 58 chủng vi khuẩn khác + NatureClean-33 với khả phân hủy chất khó khăn phenol, chất tẩy rửa, cồn, hydrocarbon, ligno-cellulose, dung môi hữu cơ, dược phẩm mở rộng loạt GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 20 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG hợp chất thơm béo Trong số chủng chế phẩm có chủng có khả sống phổ PH rộng Một số có khả phát triểm điều kiện hảo khí hay hiếu khí Như chế phẩm có khả xử lý nước thải điều kiện khác + Chế phẩm bao gồm loài vi khuẩn sản xuất hiệu cao enzym thủy phân để xúc tác thủy phân dầu mỡ, dầu, chất béo, (lipases) protein (protease) tinh bột (amylases) cellulose ligno-cellulose (cellulase) -Làm khí than enzyme máu Một loại enzyme có máu người chìa khóa để giải toán tách khí CO2 từ lò than Carbozyme công ty có trụ sở New Jersey tuyên bố mô loại enzyme Nếu thành công phương pháp có giá thành rẻ gấp phương pháp truyền thống Carbonic Anhydrase tên loại enzyme có máu người liên tục chuyển hóa khí CO2 đồng thời với trình hít thở người Trước tiên khí CO2 bơm vào máu bị enzyme chuyển hóa thành gốc HCO3 vốn dễ dàng vận chuyển cho máu Khi khối khí tới phổi loại enzyme tái tạo lại CO2 khí CO2 bị đẩy Carbonic Anhydrase làm việc hiệu chuyển hóa khoảng gần 1kg CO2 ngày -Bằng việc bắt chước nguyên lí hoạt động loại enzyme nói kĩ sư từ Carbozyme “tóm” tách riêng CO2 từ hỗn hợp có nhiều khí khác giống khí thải từ lò than đốt Khí CO2 tách riêng thường tống xuống lòng đất lớp đá ba-zan loại khí nhà kính khác thành công Carbozyme làm giảm đáng kể chi phí cho trình Ngoài việc sử dụng enzyme tổng hợp tránh hóa chất độc hại thường gặp phương pháp tách CO2 khác -"Những enzyme vi khuẩn có vai trò quan trọng trình chuyển hóa từ gỗ thành đường thể mối” Quá trình bắt đầu hạt gỗ, giống mùn cưa, chuyển vào ruột mối Tại đây, mối tiết xúc tác protein (Enzyme) Sau đó, gỗ chuyển tới phần ruột cuối Ở trình này, hạt gỗ chuyển hóa thành đường nhờ tác tác động của loại vi khuẩn có cấu tạo Enzyme mối sinh "Những enzyme vi khuẩn có vai trò quan trọng trình chuyển hóa GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 21 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG từ gỗ thành đường thể mối”, tiến sĩ Scharf nói “Rõ ràng, vi khuẩn ruột mối kẻ sống ký sinh Chúng đóng vai trò đối tác quan trọng trình chuyển hóa này” GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 22 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG KẾT LUẬN Công nghệ Enzyme ngành công nghệ quan trọng bảo vệ môi trường Áp dụng công nghệ Enzyme xử lý ô nhiễm môi trường không tạo sản phẩm phụ ảnh hưởng đến môi trường Nhìn chung việc nghiên cứu ứng công nghệ Enzyme công tác bảo vệ môi trường Việt Nam hình thành phát triển góp phần cải thiện môi trường Tuy nhiên công nghệ Enzyme ngành khoa học thực nghiệm lại ngành công nghệ cao, đòi hỏi mức đầu tư tương xứng để bắt kịp với trình độ công nghệ giới GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 23 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Xuân Ngạch (2007), Công nghệ enzym, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Lương Đức Phẩm (2004), Công nghệ vi sinh vật, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Lê Xuân Phương (2001), Vi sinh vật công nghiệp, NXB Xây dựng, Hà Nội Ứng dụng Công nghệ sinh học bảo vệ môi trường Tăng Thị Chính Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 24 (2008) 23-27 Website: http://en.wikipedia.org/wiki/Protease http://vietsciences2.free.fr/khaocuu n_baotu003.jpg http://images.google.com.vn/imgres?i schmittelvergl GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 24 [...]... vi khuẩn trong ruột mối không phải là những kẻ sống ký sinh Chúng đóng vai trò là các đối tác quan trọng trong quá trình chuyển hóa này” GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 22 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG KẾT LUẬN Công nghệ Enzyme là một trong các ngành công nghệ quan trọng trong bảo vệ môi trường Áp dụng công nghệ Enzyme trong xử lý ô nhiễm môi trường không... ra việc sử dụng enzyme tổng hợp cũng tránh được các hóa chất độc hại thường gặp trong các phương pháp tách CO2 khác -"Những enzyme và các vi khuẩn có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa từ gỗ thành đường trong cơ thể của mối” Quá trình được bắt đầu khi những hạt g , giống như mùn cưa, được chuyển vào ruột của mối Tại đây, mối sẽ tiết ra các xúc tác protein (Enzyme) Sau đ , gỗ sẽ được chuyển... trình này, những hạt gỗ sẽ được chuyển hóa thành đường nhờ tác tác động của của một loại vi khuẩn có cấu tạo như những Enzyme do mối sinh ra "Những enzyme và các vi khuẩn có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 21 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG từ gỗ thành đường trong cơ thể của mối , tiến sĩ Scharf nói “Rõ ràng, những... năng phân hủy các chất khó khăn như phenol, chất tẩy rửa, cồn, hydrocarbon, ligno-cellulose, dung môi hữu c , dược phẩm và mở rộng một loạt GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 20 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG các hợp chất thơm và béo Trong số các chủng đó của chế phẩm có các chủng có khả năng sống trong phổ PH rộng Một số có khả năng phát triểm trong điều kiện... xử lý nước thải trong các điều kiện khác nhau + Chế phẩm bao gồm các loài vi khuẩn sản xuất hiệu quả cao tại enzym thủy phân để xúc tác thủy phân dầu m , dầu, chất béo, (lipases) protein (protease) tinh bột (amylases) và cellulose và ligno-cellulose (cellulase) -Làm sạch khí than bằng enzyme trong máu Một loại enzyme có trong máu người có thể sẽ là chìa khóa để giải quyết bài toán tách khí CO2 từ các. .. thực này, nhờ các amylase có thể dùng để sản xuất alcohol Cũng nhờ các enzyme đường hoá α-amylase và glucoamylase, từ các phế thải lương thực chứa tinh bột của các dây chuyền quy trình chế biến thức ăn có thể sản xuất màng bao gói có tính chất phân huỷ quang học và sinh học Ứng dụng trong sản xuất màng bao gói 2.2.2.2 Các enzyme phân huỷ cellulose Có khả năng thủy phân chất thải chứa cellulose, chuyển... hoạt tính bề mặt Tuy nhiên, trên thực t , enzyme này không thể tấn công các alkane sulfonate 2.2.3.3 Enzyme xử lý chất thải xyanua Mỗi năm có khoảng 3 triệu tấn xyanua được sử dụng trên toàn thế giới vào các mục đích công nghiệp khác nhau như các sản phẩm hoá học trung gian, tổng hợp tơ sợi, cao su và dược liệu cũng như các mỏ quặng và mạ kim Ngoài ra, nhiều loài thực vật, vi sinh vật và côn trùng... của maltose tạo thành glucose + α(1-6)-gluosidase cắt liên kết phân nhánh α(1-6) của amylopectin để tạo thành các đoạn amylose Các enzyme này có ý nghĩa quan trọng trong việc phân hủy phế thải chứa các nguồn tinh bột từ các làng nghề làm bún, bánh đa, chế biến nông sản ngô khoai, sắn GVHD.TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG LHDAK53 SVTH.NGUYỄN TRỌNG HƯỞNG 14 TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Từ các. .. Trong trung tâm hoạt động của enzyme này có ion Cu 2+ tham gia Dùng laccase cố định trên chất mang để xử lý các thuốc nhuộm anthraquinonic làm giảm tới 80% độ độc của các thuốc nhuộm này 2.2.1.4.Ứng dụng kết hợp một số enzyme để phân giải lignin -Ứng dụng kết hợp Peroxidase và laccase: Trong công nghệ sản xuất giấy: Peroxidase và laccase có tác dụng tích cực trong việc xử lý dịch lỏng được tạo ra trong. .. lọc polysulphone để loại bỏ các hydrocarbon vòng thơm trong nước ô nhiễm bởi dầu mỏ 2.2.2 .Enzyme Hydrolase 2.2.2.1 Các enzyme thủy phân amylose Các Amylase là các enzyme đường ho , có khả năng phân huỷ amylose và amylopectin, glycogen và các polysaccharit tương tự giải phóng glucose Mỗi enzyme có một chức năng phân biệt: + α-amylase, β-amylase tác động liên kết α(1-4) amylose của tinh bột + α-amylase