BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,075,834
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Khoa học kỹ thuật và công nghệ

BB

Nguyễn Thị Thu Huyền, Lê Thị Ngọc Thúy, Nguyễn Thị Thanh Thủy*, Trịnh Thị Thu Thủy, Đặng Thảo Yến Linh(1)

Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn sinh pectinase từ đất trồng và vỏ quả cà phê, ứng dụng trong lên men sản xuất cà phê

Isolation and selection of pectinase-synthesising bacteria from soil and coffee husk for application in coffee fermentation

Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam - B

2025

1B

52

Pectinase là nhóm enzyme thủy phân pectin, một loại polysaccharide có ở thành tế bào thực vật, tạo ra hợp chất phân tử thấp như galacturonic, galactose, arabinose, methanol… Pectinase được phép sử dụng trong thực phẩm do không ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm phân lập, tuyển chọn các chủng vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp pectinase và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ pectinase của các chủngvi khuẩn, làm cơ sở cho nghiên cứu ứng dụng loại bỏ pectin trên lớp vỏ nhầy trong quá trình lên men sản xuất cà phê. 32 chủng vi khuẩn đã được phân lập từ các mẫu đất trồng cà phê và vỏ cà phê khô thu thập tại Tây Nguyên và Quảng Trị, trong đó 4 chủng có hoạt độ pectinase cao nhất là ĐA2.7; ĐA3.1; ĐA4.1 và VC1.1. Các chủng vi khuẩn đã tuyển chọn được định danh dựa trên trình tự gen mã hóa 16S rRNA, cụ thể: chủng ĐA2.7, ĐA3.1 tương đồng với Calidifontibacillus erzurumensis; chủng ĐA4.1 tương đồng với Bacillus stercoris; chủng VC1.1 tương đồng với Bacillus subtilis. Điều kiện lên men thích hợp cho chủng VC1.1 sinh pectinase là môi trường pH 5,0 ở 50ºC trong 48 giờ. Pectinase thô được ứng dụng trong lên men cà phê thu được sản phẩm có hàm lượng chất khô hòa tan đạt 6,10°Brix và caffein đạt 0,6/100 mg.

Pectinase is a group of enzymes that hydrolyse pectin, a polysaccharide found in plant cell walls, into low molecular compounds such as galacturonic acid, galactose, arabinose, methanol, etc. Pectinase can be used in foods as it does not affect human health. This study was conducted to isolate and select bacterial strains capable of pectinase biosynthesis and determine the factors affecting pectinase activity of bacterial strains as a basis for applied research to remove pectin during fermentation to produce coffee. 32 bacterial strains were isolated from samples of coffee soil and dried coffee pods collected in the Tay Nguyen and Quang Tri, of which the 4 strains with the highest pectinase activity were DA2.7; DA3.1; DA4.1 and VC1.1. Selected bacterial strains were identified to species based on 16S rRNA gene sequences, specifically: strains DA2.7, DA3.1 are homologous to species Calidifontibacillus erzurumensis; strain DA4.1 is homologous to the species Bacillus stercoris; strain VC1.1 is homologous to the species Bacillus subtilis. The suitable fermentation conditions for pectinase-producing strain VC1.1 is pH 5.0 at 50ºC for 48 hours. Pectinase is applied in coffee fermentation to obtain a product with a soluble solids content of 6.10°Brix and caffeine of 0.6 mg/100 mg. 

Xem toàn văn
  • [1] N. Torimiro, R.E. Okonji (2013), A comparative study of pectinolytic enzyme production by Bacillus species,African Journal of Biotechnology
  • [2] J. Prajapati, P. Dudhagara, K. Patel (2021), Production of thermal and acid-stable pectinase f-rom Bacillus subtilis strain BK3: Optimization, c-haracterization, and application for fruit juice clarification,Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
  • [3] G.Y. Yu, J.B. Sinclair, G.L. Hartman (2009), Production of iturin A by Bacillus amyloliquefaciens suppressing Rhizoctonia solani,Soil Biology and Biochemistry
  • [4] I.S. Khatri, T.N. Ramya, S. Subramanian (2016), Complete genomes of Bacillus coagulans S-lac and Bacillus subtilis TO-A JPC, two phylogenetically distinct probiotics,PLOS ONE
  • [5] R.M.L. Ragione, M.J. Woodward (2003), Competitive exclusion by Bacillus subtilis spores of Salmonella enterica serotype enteritidis and Clostridium perfringens in young chickens,Veterinary Microbiology
  • [6] R.M.L. Ragione, G. Casula, S.M. Cutting, et al. (2001), Bacillus subtilis spores competitively exclude Escherichia coli O78:K80 in poultry,Veterinary Microbiology
  • [7] G. Tripathi, J. Zoya, Sushma, et al. (2014), Pectinase production and purification f-rom Bacillus subtilis isolated f-rom soil,Advances in Applied Science Research
  • [8] N.Q. Duy, N.T.X. Quynh, T.T.T. Huong, et al. (2017), Pectinase production by Bacillus subtilis on different fermentation modes and its application on coffee treatment,International Journal of Modern Engineering Research
  • [9] D.J. Lane (1991), 16S/23S rRNA Sequencing,Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics
  • [10] P. Filipe, C. Lemaire, V.V. Bagnis, et al. (2008), Identification of species with DNA-based technology: Current progress and challenges,Recent Patents on DNA and Gene Sequences
  • [11] J. Marc, C. Lemaire, V.V. Bagnis, et al. (2003), Direct sequencing method for species identification of canned sardine and sardine-type products,Journal of Agricultural and Food Chemistry
  • [12] D.R. Motwani, V.C. Meshram, V.S. Jambhulkar (2013), Partial c-haracterization of pectinase produced by Aspergillus niger grown on wheat bran,International Journal of Scientific & Engineering Research
  • [13] G.L. Miller (1969), Use of dinitrosilicylic acid reagent for determination of reducing sugar,Analytical Chemistry
  • [14] P.T.N. Lan, H.N. Thanh (2012), Research on starch-degrading mold strains isolated f-rom shrimp culture ponds at Sam-Chuon lagoon, Thua Thien Hue province,Hue University Journal of Science
  • [15] N.X. Thanh, N. Duong, H. Hai (2007), Soil Biology Textbook,
  • [16] P.T.N. Lan, N.T.B. Chau, N.T.M. Thu (2020), Isolation and se-lection of pectinolytic bacterial strains f-rom fruit peels,Hue University Journal of Science
  • [17] N.D. Luong, C. Cuong, N.A. Tuyet, et al. (2004), Enzyme Technology,
  • [18] N. Sharma, M. Rathore, M. Sharma (2012), Microbial pectinase: Sources, c-haracterization and applications,Reviews in Environmental Science and Biotechnology
  • [19] T.Q. Dung, N.T.K. Co, N.T. Suong, et al. (2015), Isolation and Screening of Aspergillus Niger Strains for Biosynthesis of Pectinase f-rom Feels of Some Fruits: Banana, Apple, Mango, Dragon, and Carrot in Hue City,Kỷ yếu Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ 6
  • [20] R. Singh, M. Kumar, A. Mittal, et al. (2016), Microbial enzymes: Industrial progress in 21st century,Biotech
  • [21] S. Rebello, M. Anju, E.M. Aneesh, et al. (2017), Recent advancements in the production and application of microbial pectinases: An overview,Reviews in Environmental Science and Biotechnology
  • [22] T.N. Hung (2019), Using the viscous layer of coffee fruit to culture microorganism so as to receive enzyme pectinase for increasing transparence of wine,Thu Dau Mot University Journal of Science
  • [23] B.A. Vo, N.D. Luong (2010), Study on receiving crude pectin f-rom coffee pulp,Science & Technology Development
  • [24] N.T.T. Hien (2021), Boosting Vietnam’s coffee exports to the EU under the EVFTA,Vietnam Trade and Industry Review