Hiện nay, hướng nghiên cứu chuyển hóa sinh học chitin thành chitosan và chitosan oligome khi sử dụng các enzym chitinase và chitin deacetylase đang được quan tâm nghiên cứu.
Chủ nhiệm đề tài PGS.TS Dương Văn Hợp cùng với Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội đã hợp tác với khoa Khoa học sự sống, Đại học Tổng hợp Liege, Vương quốc Bỉ thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chitin và chitosan oligome trong sản xuất rau an toàn”.
Qua thời gian thực hiện từ năm 2010 đến năm 2012 đề tài đã mang lại những kết quả như sau:
+ Từ 1246 chủng nấm sợi và 500 chủng xạ khuẩn hiện đang bảo quản tại Bảo tàng giống chuẩn Vi sinh vật, qua 3 bước tuyển chọn, đã chọn được 4 chủng vi sinh chitinase có hoạt độ cao nhất: 2 chủng nấm sowuj VN10-1103 và VN09-0060 (42,3 và 39,9 U/ml); 2 chủng xạ khuẩn VN10-A0450 và VTCC-A0438 (30,8 và 28,9 U/ml)
+ Tiến hành lựa chọn được thành phần môi trường và điều kiện lên men chitinase tinh sạch, có trọng lượng phân tử khoảng 45KD,pH và nhiệt độ thích hợp là 5,5 và 50oC. Enzym không bền ở nhiệt độ 60-70oC và pH>7,0
+ Quy trình lên men sản xuất chế phẩm chitinase đã được xây dựng ở quy mô 50 lít trên thiết bị lên men 75 lít, thu được 3 lít hoặc 3kg chế phẩm chitinase có hoạt động tương ứng khoảng 720U/ml và 645 U/g
+ Từ 200 chủng (100 chủng nấm sợ và 100 chủng xạ khuẩn) sinh chitinase, đã chọn được 2 chủng xạ khuẩn 12 và VTCC-A438 có hoạt tính chitin deacetylase cao 250 và 200mU/ml trên môi trường dịch thể; 1100 và 950 mU/G trong lên men xốp. Chủng 12 được phân loại thuộc loài Streptomyces xylophagus và được sử dụng cho nghiên cứu sản xuất chế phẩm chitindeacetylase
+ Lên men enzym chitindeacetylase từ chủng 12 trong điều kiện môi trường thích hợp, hoạt động enzym đạt 400mU/ml và 3400 mU/g khi lên men dịch thể và lên men xốp. Chitin deacetylase đã được tinh sạch một phần, có trọng lượng khoảng 43 KD. Nhiệt độ và pH tối thích cho enzym được xác định là 50oC và 5,5. Enzym không bền nhiệt ở 60 và 70oC
+ Xây dựng được quy trình lên men xốp quy mô 30kg và thu được 2 lít chế phẩm chitin deacetylase có hoạt độ 27U/ml
+ Xây dựng được quy trình sản xuất chitin/chitosan oligome từ vỏ tôm khi sử dụng chế phẩm chitinase và chitin deacetylase quy mô 2kg/mẻ đạt yêu cầu: chế phẩm tan trong nước, mức độ deacetyl là 70%, có hoạt tính kháng bệnh do nấm và tăng hoạt tính kích kháng của cây cà chua
+ Kết quả thử nghiệm trên 4 loại rau (cà chua, dưa chuột, đậu trạch và bắp cải) về khả năng kháng 6 loại bệnh phổ biến (chết ẻo cây, héo xanh, sương mai, phấn trắng, rỉ sắt, thối nhũn) cho thấy khả năng kháng bệnh của chế phẩm (tại độ pha loãng 200 lần, phun trên lá kết hợp tưới gốc với tần suất 10-15 ngày/lần ) tăng từ 46,6-89,4% tùy thuộc loại bệnh và đối tượng cây.
Kết quả nghiên cứu mang lại cho thấy, tổng chi phí của các mô hình trình diễn thấp hơn so với mô hình sản xuất đại trà nên hiệu quả kinh tế của mô hình trình diễn cao hơn.
Có thể tìm đọc toàn văn nội dung đề tài với mã số 10595 tại Cục Thông tin KH&CN Quốc gia.