Tài liệu Nghiên cứu tạo enzyme tái tổ hợp thủy phân lignocelluloses phục vụ sản xuất cồn nhiên liệu

  • Số trang: 372 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 83 |
  • Lượt tải: 0
nguyetha

Đã đăng 8490 tài liệu

Mô tả:

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU TẠO ENZYME TÁI TỔ HỢP THỦY PHÂN LIGNOCELLULOSES PHỤC VỤ SẢN XUẤT CỒN NHIÊN LIỆU CNĐT : TÔ KIM ANH 8373 HÀ NỘI – 2010 TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CN Sinh học-CN Thực phẩm CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc __________________ Hà Nội ngày 20 tháng 11 năm 2010 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ðỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên ñề tài: Nghiên cứu tạo chế phẩm enzyme tái tổ hợp thủy phân lignocellulose phục vụ sản xuất cồn nhiên liệu Mã số ñề tài: KC.04.22/06-10 Thuộc: - Chương trình: Chương trình KH & CN trọng ñiểm cấp Nhà nước, Mã số: KC.04/06-10 2. Chủ nhiệm ñề tài/dự án: Họ và tên: Tô Kim Anh Ngày, tháng, năm sinh: 29/07/1961 Nam/ Nữ: Nữ Học hàm, học vị: PGS. TS Chức danh khoa học: .......... Chức vụ: Viện trưởng Viện CNSH-CNTP, trường ðại học Bách khoa Hà Nội ðiện thoại: Tổ chức: 04.38682470, Nhà riêng: ................ Mobile: 0904307476 Fax: 04.38682470 E-mail: tokimanh@mail.hut.edu.vn Tên tổ chức ñang công tác: Viện CNSH-CNTP, trường ðại học Bách khoa Hà Nội. ðịa chỉ tổ chức: Số 1, ðại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội ðịa chỉ nhà riêng: .................................................................................... 3. Tổ chức chủ trì ñề tài/dự án: Tên tổ chức chủ trì ñề tài: Viện CNSH-CNTP, trường ðại học Bách khoa Hà Nội i ðiện thoại: 04.38682470 Fax: 04.38682470 E-mail: biofotech@mail.hut.edu.vn Website: http://sbft.hut.edu.vn ðịa chỉ: Số 1, ðại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS Tô Kim Anh Số tài khoản: 931.01.140 Khoa bạc Hai Bà Trưng Hà Nội, số 365 Trần Khát Chân Tên cơ quan chủ quản ñề tài: Bộ Giáo dục và ðào tạo II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN 1. Thời gian thực hiện ñề tài: - Theo Hợp ñồng ñã ký kết: từ tháng 1/ năm 2009 ñến tháng 12/ năm2010 - Thực tế thực hiện: từ tháng 1/năm 2009 ñến tháng 12/năm 2010 - ðược gia hạn (nếu có): không 2. Kinh phí và sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2950 tr.ñ, trong ñó: + Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2950 tr.ñ. + Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.ñ. ii b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Số TT Theo kế hoạch Kinh phí Thời gian (Tr.ñ) (Tháng, năm) Thực tế ñạt ñược Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.ñ) 1 2 3 4 5 6 7 03/2009 11/2009 03/2010 09/2010 11/2009 07/2010 12/2010 Ghi chú (Số ñề nghị quyết toán) 1155 495 910 390 607 1136 1207 c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi: ðối với ñề tài: ðơn vị tính: Triệu ñồng Số TT Nội dung các khoản chi 1 Trả công lao ñộng (khoa học, phổ thông) Nguyên, vật liệu, năng lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng 2 3 4 5 Theo kế hoạch Tổng SNKH Nguồn khác Thực tế ñạt ñược Tổng 1156 1156 1471 1471 323 2950 323 2950 SNKH Nguồn khác 3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện ñề tài/dự án: (Liệt kê các quyết ñịnh, văn bản của cơ quan quản lý từ công ñoạn xác ñịnh nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp ñồng, ñiều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện... nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì ñề tài, dự án (ñơn, kiến nghị ñiều chỉnh ... nếu có) Số Số, thời gian ban TT hành văn bản 1 Số 1468/Qð- Tên văn bản Về việc phê duyệt các tổ chức, cá nhân iii Ghi chú BKHCN ngày 16/7/2008 2 Số 2025/QðBKHCN ngày 16/9/2008 3 Số 22/2009/HððTCTKC.04/06-10 ngày 4/1/2009 Số 384/QðBKHCN ngày 20/3/2009 4 5 Số 944/QðBKHCN ngày 05/06/2009 6 Số 222/QðBKHCN ngày 27/02/2010 trúng tuyển chủ trì thực hiện các ñề tài khoa học và công nghệ thực hiện năm 2009 thuộc Chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học”, mã số KC.04/06-10 Phê duyệt kinh phí 06 ñề tài, 01 dự án sản xuất thử nghiệm bắt ñầu thực hiện năm 2009 thuộc Chương trình KH&CN trọng ñiểm cấp Nhà nước giai ñoạn 2006-2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học”, Mã số KC.04/06-10 Hợp ñồng nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ Về việc phê duyệt kế hoạch ñấu thầu mua sắm vật tư, hóa chất của ñề tài KC.04.22/06-10 thuộc Chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học”, mã số KC.04/06-10 Về việc ñiều chỉnh kế hoạch ñấu thầu mua sắm vật tư, hóa chất của ñề tài KC.04.22/06-10 thuộc Chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học” mã số KC.04/06-10 Về việc phê duyệt kế hoạch ñấu thầu mua sắm vật tư hóa chất của ñề tài KC.04.22/06-10 thuộc Chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công sinh học”, mã số KC.04/06-10 4. Tổ chức phối hợp thực hiện ñề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức ñăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức ñã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chủ yếu iv Sản phẩm chủ yếu ñạt ñược Ghi chú * 1 Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Phân lập, tách dòng, biểu hiện, thu nhận và nghiên cứu ñặc tính endoglucan ase, exoglucana se Viện Công Tách dòng, biểu hiện, nghiệp Thực phẩm thu nhận và nghiên cứu ñặc tính xylanase 2 + 02 dòng gen endo-, exo-glucanase + 02 chủng vi khuẩn tái tổ hợp tổng hợp enzyme endo-, exoglucanase + 02 Chế phẩm kỹ thuật enzyme endo-, exo-glucanase + 02 Quy trình lên men tổng hợp chế phẩm enzyme endo-, exo-glucanase + 02 quy trình thu hồi chê phẩm enzym endo, exo-glucanase + 1 dòng gen xylanase + 1 chủng vi tái tổ hợp tổng hợp xylanase + Chế phẩm kỹ thuật enzyme xylanase + Quy trình sản xuất chế phẩm enzyme xylanase + Quy trình thu nhận chế phẩm xylanase - Lý do thay ñổi: Nội dung tạo chủng và thu nhận chế phẩm enzym xylanase chuyển từ PGS TS Trần Liên Hà (theo thuyết minh ðT) chuyển sang PGS. TS. Vũ Nguyên Thành thực hiện theo ñiều kiện thực tế. 5. Cá nhân tham gia thực hiện ñề tài, dự án: (Người tham gia thực hiện ñề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm) Số TT 1 Tên cá nhân ñăng ký theo Thuyết minh Tô Kim Anh Tên cá nhân ñã tham gia thực hiện Tô Kim Anh Nội dung Sản phẩm chủ yếu tham gia ñạt ñược chính Chủ nhiệm - Quy trình thủy ðT phân Nghiên cứu lignocellulose phối hợp - Báo cáo ñánh giá v Ghi chú * các enzyme và ñiều kiện thủy phân lignocellul ose Trương Quốc Thư ký ñề Phong tài Tách dòng và biểu hiện betaglucosidase ðặng Thị Thu Phân lập, nghiên cứu thu nhận và ñặc tính laccase 2 Trương Quốc Phong 3 ðặng Thị Thu 4 Nguyễn Thị Xuân Sâm Nguyễn Thị Xuân Sâm 5 Trần Liên Hà Trần Liên Hà 6 Lê Quang Hòa Lê Quang Hòa 7 Trần ðình Trần ðình hiệu quả thủy phân lignocellulose bằng chế phẩm enzyme tái tổ hợp thu ñược - Tách dòng gen beta-glucosidase - Tạo chủng nấm men tái tổ hợp tổng hợp enzyme beta-glucosidase - Chế phẩm kỹ thuật enzyme laccase tái tổ hợp - Quy trình sản xuất chế phẩm laccase tái tổ hợp - quy trình thu hồi chê phẩm laccase Phân lập và - Chế phẩm kỹ nghiên cứu thuật enzyme thu nhận và beta-glucosidase ñặc tính tái tổ hợp beta- Quy trình sản xuất glucosidase chế phẩm betaglucosidase tái tổ hợp - quy trình thu hồi chê phẩm betaglucosidase Phân lập, Tách dòng gen tách dòng xylanase xylanase Tách dòng - Tách dòng gen và biểu laccase hiện - Tạo chủng nấm laccase mốc tái tổ hợp tổng hợp enzyme laccase Phân lập, + tách 02 dòng gen vi Mấn (ñại diện) 10 Mấn (ñại diện) Vũ Nguyên Thành tách dòng, biểu hiện, thu nhận và nghiên cứu ñặc tính endo-, exoglucanase endo-, exoglucanase + 02 chủng vi khuẩn tái tổ hợp tổng hợp enzyme endo-, exoglucanase + 02 Chế phẩm kỹ thuật enzyme endo, exo-glucanase + 02 Quy trình sản xuất chế phẩm enzyme endo-, exoglucanase Tách dòng, + 1 dòng gen biểu hiện, xylanase lên men, + 1 chủng vi nấm thu nhận và men tổ hợp tổng nghiên cứu hợp xylanase + Chế phẩm kỹ ñặc tính xylanase thuật enzyme xylanase + Quy trình sản xuất chế phẩm enzyme xylanase + Quy trình thu nhận enzym - Lý do thay ñổi: Nội dung tạo chủng và thu nhận chế phẩm enzym xylanase chuyển từ PGS TS Trần Liên Hà (theo thuyết minh ðT) chuyển sang PGS. TS. Vũ Nguyên Thành thực hiện theo ñiều kiện thực tế. 6. Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT 1 Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, ñịa ñiểm, tên tổ chức hợp tác, số ñoàn, số lượng người tham gia...) ðoàn vào tham dự hội thảo, 3/2009, 17 triệu ñồng, ðHBKHN, 10 khách tham dự Thực tế ñạt ñược (Nội dung, thời gian, kinh phí, ñịa ñiểm, tên tổ chức hợp tác, số ñoàn, số lượng người tham gia...) ðoàn vào Hội thảo, 3/2009 và tháng 9/2010, 22,58 triệu ñồng, ðHBKHN, 41 khách tham dự vii Ghi chú * 2 ðoàn vào dự hội thảo “Enzyme trong sản xuất ethanol từ sinh khối thực vật”, 11/2010, 17 triệu ñồng, ðHBKHN 3 ðoàn ra tham dự hội thảo, 11/2010, Châu Âu, 160 triệu ñồng, 3 người 4 ðoàn vào dự Hội thảo "Valorisation des sous-produits agricoles par le développement de biotechnologies blanches pour la production de biocarburants de 2ème génération"; 9/2010, 18,32 triệu ðoàn ra tham dự hội thảo, Venice 2010 Biomase for energy, 611/11/2010, Venice-Italy, 160 triệu ñồng, 3 người Kinh ðào tạo kỹ thuật chuyển và biểu phí hiện gen trong thể chủ nấm mốc tại Phòng thí nghiệm Nấm mốc, tự có INRA, Marseille, Pháp. Nhận chuyển giao hệ biểu hiện nấm mốc 7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Theo kế hoạch Thực tế ñạt ñược Số (Nội dung, thời gian, kinh (Nội dung, thời gian, TT phí, ñịa ñiểm ) kinh phí, ñịa ñiểm ) 1 Hội thảo 1 “Bioethanol từ Hội thảo: “Bioethanol: nguyên liệu sinh khối”, status and future”, 3/2009, 17 triệu ñồng, 3/2009, ðHBKHN ðHBKHN 2 Hội thảo 2 “Enzyme trong Hội thảo "Valorisation sản xuất ethanol từ sinh khối des sous-produits thực vật”, 11/2010, 17 triệu agricoles par le ñồng, ðHBKHN développement de biotechnologies blanches pour la production de ème biocarburants de 2 génération"; 9/2010, ðHBKHN viii Ghi chú* Tổ chức phối hợp Tổ chức phối hợp 8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, ñiều tra khảo sát trong nước và nước ngoài) Số TT I I.1 Thời gian (Bắt ñầu, kết thúc Người, Các nội dung, công việc - tháng … năm) chủ yếu cơ quan (Các mốc ñánh giá chủ yếu) thực hiện Theo kế Thực tế hoạch ñạt ñược Nội dung 1: Nghiên cứu tạo 1Viện CNSHchủng tái tổ hợp tổng hợp 10/2009 CNTP enzym thuỷ phân Viện CNSH lignocellulose Tách dòng các gen mã hóa các enzym 3-4/2009 Viện CNSHCNTP Viện CNSH 1-2/2009 1-2/2009 Viện CNSHCNTP Viện CNSH I..1. Tách dòng gen mã hóa 3-4/2009 3-4/2009 Viện CNSH, 2. endoglucanase TS. Trần ðình Mấn I.1. Tách dòng gen mã hóa enzym 3-4/2009 3-4/2009 Viện CNSH, 3 exoglucanase TS. Trần ðình Mấn I.1. Tách dòng gen mã hóa beta3-4/2009 3-4/2009 Viện CNSH4 glucosidase CNTP PGS. Nguyễn Thị Xuân Sâm, I.1. Tách dòng gen mã hóa laccase 3-4/2009 3-4/2009 Viện CNSH5 CNTP TS. Lê Quang Hòa I.1. Tách dòng gen mã hóa 3-4/2009 3-4/2009 Viện CNSH6 xylanase CNTP PGS. Trần Liên Hà I.1. 1 Tuyển chọn các chủng vi sinh vật tổng hợp các enzym của ñề tài ix Viện CNSHCNTP Viện CNSH, I. 2 Thiết kế/Lựa chọn hệ thống 2-4/2009 biểu hiện các gen mã hóa enzym ñã tách dòng I.2. 1 Thiết kế vector biểu hiện gen 2-4/2009 2-4/2009 Viện CNSH, nguồn gốc vi khuẩn trong B. TS. Trần ðình subtilis Mấn Lựa chọn hệ thống biểu hiện, 2-4/2009 2-4/2009 Viện CNSHCNTP thiết kế vector biểu hiện gen TS. Lê Quang nguồn gốc nấm mốc trong thể Hòa, TS. chủ eukaryote (Aspergillus Trương Quốc và/hoặc Pichia pastoris) Phong, TS. Trần Liên Hà Viện CNSH5Nghiên cứu biểu hiện các CNTP 10/2009 enzym tái tổ hợp Viện CNSH, Viện CNTP 5Nghiên cứu biểu hiện 5Viện CNSH, 10/2009 endoglucanase 10/2009 TS. Trần ðình Mấn 5Nghiên cứu biểu hiện 5Viện CNSH, exoglucanase 10/2009 10/2009 TS. Trần ðình Mấn 5Viện CNSHNghiên cứu biểu hiện beta5glucosidase 10/2009 12/2009 CNTP TS. Trương Quốc Phong 5Viện CNSHNghiên cứu biểu hiện laccase 510/2009 CNTP 10/2009 TS. Lê Quang Hòa, 5Viện CNSHNghiên cứu biểu hiện xylanase 510/2009 12/2009 CNTP PGS. Trần Liên Hà PGS. Vũ I.2. 2 I.3 I.3. 1 I.3. 2 I.3. 3 I.3. 4 I.3. 5 x Nguyên Thành II Nội dung 2- Nghiên cứu quy 11/2009trình sản xuất chế phẩm 12/2010 enzym tái tổ hợp thuỷ phân lignocellulose; Viện CNSHCNTP Viện CNSH Viện CNTP II.1 Nghiên cứu quy trình lên men 11/2009sinh tổng hợp enzym nhờ 3/2010 chủng tái tổ hợp Viện CNSHCNTP Viện CNSH II.1. Nghiên cứu quy trình lên men 11/2009- 11/2009- Viện CNSH, 3/2010 TS. Trần ðình 1 sinh tổng hợp endoglucannase 3/2010 từ chủng tái tổ hợp Mấn II.1. Nghiên cứu quy trình lên men 11/2009- 11/2009- Viện CNSH, 3/2010 TS. Trần ðình 2 sinh tổng hợp exoglucannase 3/2010 từ chủng tái tổ hợp Mấn II.1. Nghiên cứu quy trình lên men 11/2009- 11/2009- Viện CNSH3/2010 CNTP 3 sinh tổng hợp beta-glucosidase 3/2010 từ chủng tái tổ hợp PGS. Nguyễn Thị Xuân Sâm, II.1. Nghiên cứu quy trình lên men 11/2009- 11/2009- Viện CNSH3/2010 CNTP. GS. 4 sinh tổng hợp laccase từ chủng 3/2010 tái tổ hợp ðặng Thị Thu II.1. Nghiên cứu quy trình lên men 11/2009- 11/2009- Viện CNTP 6/2010 PGS. Vũ 5 sinh tổng hợp xylanase từ 3/2010 chủng tái tổ hợp Nguyên Thành II.2 Nghiên cứu quy trình thu nhận chế phẩm kỹ thuật của enzym tái tổ hợp 4-5/2010 Viện CNSHCNTP Viện CNSH II.2. Nghiên cứu quy trình thu nhận 2 chế phẩm kỹ thuật exoglucanase tái tổ hợp 4-5/2010 4-5/2010 Viện CNSH, TS. Trần ðình Mấn 4-5/2010 4-5/2010 Viện CNSH, TS. Trần ðình Mấn II.2. Nghiên cứu quy trình thu nhận 4-5/2010 4-5/2010 Viện CNSH- II.2. Nghiên cứu quy trình thu nhận 1 chế phẩm kỹ thuật endoglucanase tái tổ hợp xi 3 chế phẩm kỹ thuật betaglucosidase tái tổ hợp CNTP. PGS. Nguyễn Thị Xuân Sâm II.2. Nghiên cứu quy trình thu nhận 4-5/2010 4-5/2010 Viện CNSH4 chế phẩm kỹ thuật laccase tái tổ CNTP. hợp GS. ðặng Thị Thu II.2. Nghiên cứu quy trình thu nhận 4-5/2010 6-7/2010 Viện CNTP 5 chế phẩm kỹ thuật xylanase tái PGS. Vũ tổ hợp Nguyên Thành 6-7/2010 II.3 Nghiên cứu các ñặc tính cơ Viện CNSHbản của các enzym CNTP Viện CNSH II.3. Nghiên cứu ñặc tính cơ bản của 6-7/2010 6-7/2010 Viện CNSH, 1 endoglucanase TS. Trần ðình o Mấn - ðiều kiện hoạt ñộng tối ưu (t , pH, nồng ñộ S) - Khảo sát sơ bộ tính chất enzym: ñộ bền nhiệt, bền pH, khả năng thủy phân cơ chất II.3. Nghiên cứu ñặc tính cơ bản của 6-7/2010 6-7/2010 Viện CNSH, 2 exoglucanase TS. Trần ðình o Mấn - ðiều kiện hoạt ñộng tối ưu (t , pH, nồng ñộ S) Khảo sát sơ bộ tính chất enzym: ñộ bền nhiệt, bền pH, khả năng thủy phân cơ chất II.3. Nghiên cứu ñặc tính cơ bản của 6-7/2010 6-7/2010 Viện CNSH3 beta-glucosidase CNTP. o - ðiều kiện hoạt ñộng tối ưu (t , PGS Nguyễn pH, nồng ñộ S) Thị Xuân Sâm - Khảo sát sơ bộ tính chất enzym: ñộ bền nhiệt, bền pH, khả năng thủy phân cơ chất II.3. Nghiên cứu ñặc tính cơ bản của 6-7/2010 6-7/2010 Viện CNSH4 laccase CNTP. GS. o ðặng Thị Thu - ðiều kiện hoạt ñộng tối ưu (t , xii pH, nồng ñộ S) - Khảo sát sơ bộ tính chất enzym: ñộ bền nhiệt, bền pH, khả năng thủy phân cơ chất II.3. Nghiên cứu ñặc tính của 6-7/2010 6-7/2010 Viện CNTP 5 xylanase tái tổ hợp PGS. Vũ o - ðiều kiện hoạt ñộng tối ưu (t , Nguyên Thành pH, nồng ñộ S) - Khảo sát sơ bộ tính chất enzym: ñộ bền nhiệt, bền pH, khả năng thủy phân cơ chất II.4 Nghiên cứu ổn ñịnh và bảo 8Viện CNSHquản chế phẩm enzym CNTP 10/2010 Viện CNSH 88Viện CNSH, II.4. Nghiên cứu ổn ñịnh và bảo 10/2010 1 quản chế phẩm endoglucannase 10/2010 TS. Trần ðình Mấn II.4. Nghiên cứu ổn ñịnh và bảo 2 quản chế phẩm exoglucannase 810/2010 810/2010 II.4. Nghiên cứu ổn ñịnh và bảo 3 quản chế phẩm betaglucosidase 810/2010 810/2010 II.4. Nghiên cứu ổn ñịnh và bảo 4 quản chế phẩm laccase 810/2010 810/2010 II.4. Nghiên cứu ổn ñịnh và bảo 5 quản chế phẩm xylanase 810/2010 810/2010 Viện CNTP PGS. Vũ Nguyên Thành II.5 Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho các chế phẩm enzym 1112/2010 1112/2010 Viện CNSHCNTP Viện CNSH Viện CNTP III Nội dung 3 – Nghiên cứu quy 3- xiii Viện CNSH, TS. Trần ðình Mấn Viện CNSHCNTP PGS Nguyễn Thị Xuân Sâm Viện CNSHCNTP TS. Lê Quang Hòa, Viện CNSH- III. 1 trình thủy phân lignocellulose và ñánh giá hiệu quả thuỷ phân lignocellulose của chế phẩm enzym tái tổ hợp Nghiên cứu ñiều kiện thủy phân lignocellulose bằng chế phẩm enzym của ñề tài III.1 Lựa chọn và phân tích ñặc .1 trưng nguyên liệu lignocellulose 12/2010 CNTP Viện CNSH 310/2010 Viện CNSHCNTP. Viện CNSH 3-4/2010 3-4/2010 Viện CNSHCNTP. PGS. Nguyễn Thị Xuân Sâm III.1 Nghiên cứu chế ñộ tiền xử lý 5-7/2010 5-7/2010 Viện CNSH.2 nguyên liệu lignocellulose theo CNTP. phương pháp tách nổ áp lực: PGS. Tô Kim kích thước, áp lực, nhiệt ñộ, chế Anh ñộ lưu mẫu. III.1 Nghiên cứu ñiều kiện loại bỏ 5-7/2010 5-7/2010 Viện CNSH.3 lignin trong lignocellulose ñã CNTP. tiền xử lý bằng laccase PGS. Tô Kim Anh III.1 Nghiên cứu ñiều kiện thủy phân .4 lignocellulose ñã tiền xử lý bằng phối hợp cellulase, beta glucosidase và xylanase 510/2010 III. 2 811/2010 Nghiên cứu kỹ thuật phản ứng thủy phân lignocellulose bằng chế phẩm enzym của ñề tài 510/2010 Viện CNSHCNTP. Viện CNSH Viện CNSHCNTP PGS. Tô Kim Anh III.2 Nghiên cứu kỹ thuật phản ứng .1 enzym xử lý lignocellulose 8-9/2010 8-9/2010 Viện CNSHCNTP PGS. Tô Kim Anh III.2 Nghiên cứu tái sử dụng enzym .2 trong quá trình thủy phân 10/2010 xiv 10/2010 Viện CNSHCNTP PGS. Tô Kim Anh III.2 Nghiên cứu ñộng thái quá trình .3 thủy phân 11/2010 11/2010 Viện CNSHCNTP PGS. Tô Kim Anh III. 3 12/2010 12/2010 Viện CNSHCNTP, PGS. Tô Kim Anh 12/2010 12/2010 Viện CNSHCNTP, PGS. Tô Kim Anh IV ðánh giá hiệu quả thủy phân lignocellulose sử dụng chế phẩm ñề tài, so sánh hiệu quả thủy phân của chế phẩm của ñề tài với các sản phẩm quốc tế. Báo cáo tổng kết ñề tài III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ðỀ TÀI, DỰ ÁN 1. Sản phẩm KH&CN ñã tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT 1 2 Tên sản phẩm và chỉ tiêu chất lượng chủ yếu ðơn vị ño Thực tế ñạt ñược Theo kế hoạch Số Chất lượng lượ ng Chủng vi sinh vật tái tổ hợp tổng hợp enzyme - endoglucanase Chủng 1 15-20 FPU/ml Số lượng 1 Chất lượng 12 CMCase/ml 9,87 FPU/ml 9,5 U/ml - exoglucanase Chủng 1 15-20 FPU/ml 1 - betaChủng 1 20-30 U/ml 1 glucosidase - laccase Chủng 1 5-7 U/ml 1 5,33 U/ml - xylanase Chủng 1 20-40 U/ml 1 80-100 U/ml Chế phẩm kỹ thuật enzyme tái tổ hợp thủy phân lignocellulose - endoglucanase Lít 5 70-100 5 lít 96-100 U/ml FPU/ml (500 000U) (350 000-500 000U) - exoglucanase Lít 5 70-100 5 lít 80-90 U/ml xv - betaglucosidase Lít 5 - laccase Lít 5 - xylanase Lít 5 FPU/ml (350 000-500 000U) 200 U/ml (1 000 000U) 10-20 U/ml (100 000U) 40-80 U/ml (200 000-400 000U) (450 000U) 5kg 0,5kg 5 kg 200 U/g (1 000 000U) 5000U/g (250 000U) 240 U/g (1 200 000U) - Lý do thay ñổi (nếu có): Hiện tại năng lực tổng hợp của chủng ñạt ñược thấp, cần cải tạo ñể có chủng hiệu quả hơn. b) Sản phẩm Dạng II: Yêu cầu khoa học Số Tên sản cần ñạt Ghi chú phẩm TT Thực tế Theo kế ñạt ñược hoạch 1 Quy trình lên men tổng hợp các enzyme tái tổ hợp phân giải lignocellulose Lên men Bacillus subtlis 168M - Quy mô Quy mô PHV33[Endo.Bsp] trên môi 50 lít/mẻ endogluca phòng thí trường LBPG (LB+tryptophan nase nghiệm 5 lít/mẻ và 14 (0,08g)+Glucose(8g) +pepton (8g), cao nấm men (4,5g) lít/mẻ +KH2PO4 (0,5g) +K2HPO4 (0,5g)+ (NH4)3PO4 (0,8g), pH: 6,5, 250 vòng/phút; 60h; ñạt 12U/ml Quy mô Lên men Bacillus subtlis 168M - Quy mô exoglucan phòng thí PHV33[Exo.Bsp] trên môi 50 lít/mẻ trường LBPG (LB+tryptophan ase nghiệm 5 lít/mẻ và 14 (0,08g)+Glucose(8,5g)+ pepton lít/mẻ (9g), cao nấm men (5g)+KH2PO4 (0,5g) +K2HPO4 (0,5g)+ (NH4)3PO4 (0,8g), pH: 6,5, 60h; 250 vòng/phút; 72h ñạt 9,87 FPU/ml - betaQuy mô P. pastoris SMD pPic9-168Mbgl Quy mô 5 xvi glucosida se 2 phòng thí nghiệm 5 lít/mẻ và 14 lít/mẻ tổng hợp beta-glucosidase trên BMMY-pH7,5 - OD ñầu 2, bổ sung methanol sau 6h, ñịnh kỳ 24giờ/lần, nồng ñộ cuối 1%, nhiệt ñộ nuôi 28oC, 60% ñộ bão hòa oxy, tốc ñộ cánh khuấy 240v/ph, 96 h, ñạt 9,5 U/ml. - laccase Quy mô A. niger D15#26pAN52-4lcc1 ñược nuôi cấy trong môi trường phòng thí khoáng pH 6,1, glucose 2.51%, nghiệm 5 lít/mẻ và 14 CuSO4 0.77% ở 300C, 200 lít/mẻ vòng/phút, 8 ngày, ñạt 5,33 U/ml. - xylanase Quy mô Lên men P. pastoris tái tổ hợp phòng thí trên BMMY-pH6 ở 30°C, khuấy nghiệm 5 400 v/ph, thông khí 1 v/v/min, bổ lít/mẻ và 14 sung methanol tới 1%/ 24 h , 96h, lít/mẻ ñạt 80-100 U/ml. Quy trình thu hồi chế phẩm kỹ thuật enzyme tái tổ hợp Quy trình Ly tâm thu dịch enzyme bằng lọc endogluca thu hồi chế qua màng lọc 200-300 kDa, cô ñặc và loại muối trên thiết bị lọc nase phẩm kỹ thuật dòng ngang với ñệm Na-acetate enzyme tái 0,1M pH 5, áp suất dòng 20 psi, tổ hợp từ kích thước màng cutoff 10 kDa. 14 lít dịch Chế phẩm enzym thu ñược có lên men/mẻ hoạt ñộ 96-100 CMCase/ml. Quy trình exoglucan thu hồi chế ase phẩm kỹ thuật enzyme tái tổ hợp từ 14 lít dịch lên men/mẻ Ly tâm thu dịch enzyme bằng lọc qua màng lọc 200-300 kDa, cô ñặc và loại muối trên thiết bị lọc dòng ngang với ñệm Na-acetate 0,1M pH 5, áp suất dòng 20 psi, kích thước màng cutoff 10 kDa. Chế phẩm enzym thu ñược có hoạt ñộ 80-90 FPU/ml. - betaglucosida se Ly tâm thu dịch enzyme ở 10000v/ph trong thời gian 10 phút ở 40C, cô ñặc và loại muối trên thiết bị lọc dòng ngang với ñệm Na-acetate 0,1M pH 5, áp Quy trình thu hồi chế phẩm kỹ thuật enzyme tái xvii lít/mẻ Quy mô 5 lít/mẻ Quy mô 5 lít/mẻ Quy trình thu hồi chế phẩm kỹ thuật enzyme tái tổ hợp từ 50 lít dịch lên men/mẻ Quy trình thu hồi chế phẩm kỹ thuật enzyme tái tổ hợp từ 50 lít dịch lên men/mẻ Quy trình thu hồi chế phẩm kỹ thuật enzyme tổ hợp từ suất dòng 20 psi, kích thước 14 lít dịch màng cutoff 10 kDa. Bổ sung lên men/mẻ chất ổn ñịnh và ñông khô ở 550 – 355 mmHg, thu chế phẩm enzym có hoạt ñộ 200U/g. - laccase Quy trình Ly tâm thu dịch enzyme bằng lọc thu hồi chế qua màng lọc 300 kDa, cô ñặc và phẩm kỹ loại muối trên thiết bị lọc dòng thuật ngang với ñệm Na-acetate 0,1M enzyme tái pH 5, áp suất dòng 20 psi, kích tổ hợp từ thước màng cutoff 10 kDa. Bổ 14 lít dịch sung chất ổn ñịnh và ñông khô ở lên men/mẻ 550 – 355 mmHg, thu chế phẩm dạng bột 5000U/g. - xylanase Quy trình Ly tâm thu dịch enzym, cô ñặc và thu hồi chế loại muối trên thiết bị lọc dòng phẩm kỹ ngang với ñệm Na-acetate, kích thuật thước màng cutoff 10 kDa. Bổ enzyme tái sung chất ổn ñịnh và ñông khô ở 450 mmHg, thu chế phẩm enzym tổ hợp từ 14 lít dịch có hoạt ñộ 240 U/g. lên men/mẻ 3 Quy trình Quy mô 1 thủy phân kg cơ lignocellu chất/mẻ lose sử dụng chế phẩm enzyme của ñề tài Bã mía sấy ở 450C, nghiền nhỏ tới kích thước < 0,5 mm. Hỗn hợp enzyme bao gồm endocellulase /exocellulasse /betaglucosidase/laccase: 5 CMCase /10,41 FPUase /30 U/70U/g bã mía ñược sử dụng thử nghiệm chuyển hóa bã mía xử lý kiềm-nhiệt (0,1g NaOH/g bã mía, 1210C, 1h) ở tỉ lệ 1% cellulose, ñạt hiệu quả thủy phân tính theo cellulose 72,76%, hiệu suất thu hồi ethanol ñạt 77% trên quy mô phòng thí nghiệm. tái tổ hợp từ 5 lít dịch lên men/mẻ Quy trình thu hồi chế phẩm kỹ thuật enzyme tái tổ hợp từ 5 lít dịch lên men/mẻ Quy trình thu hồi chế phẩm kỹ thuật enzyme tái tổ hợp từ 5 lít dịch lên men/mẻ Quy trình phòng thí nghiệm 1 kg bã mía c) Sản phẩm Dạng III: Số Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học xviii Số lượng, nơi công bố TT 1 Bài báo và báo cáo khoa học cần ñạt Theo Thực tế (Tạp chí, nhà xuất bản) kế ñạt hoạch ñược 10 11 - Tạp chí Khoa học và công nghệ: 02 - Tạp chí Công nghệ Sinh học: 01 - Hội nghị quốc tế: 05 - Hội nghị trong nước: 03 d) Kết quả ñào tạo: Cấp ñào tạo, Số Chuyên ngành TT ñào tạo Số lượng Theo kế Thực tế ñạt ñược hoạch 1 Thạc sỹ 05 07 2 Tiến sỹ 02 03 3 ðại học 04 Ghi chú (Thời gian kết thúc) 02 ñã bảo vệ 05 dự kiến bảo vệ 3/2011 01 ñã bảo vệ 2010 (phối hợp) 02: Dự kiến bảo vệ 2011 ðã bảo vệ ñ) Tình hình ñăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền ñối với giống cây trồng: chưa - Lý do thay ñổi (nếu có): ðang nộp ñơn xin ñăng ký bảo hộ giống và quy trình thu nhận enzym. e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN ñã ñược ứng dụng vào thực tế Số TT Tên kết quả ñã ñược ứng dụng 1 Các sản phẩm enzyme ñã ñược sử dụng nghiên cứu thủy phân bã mía cho bioethanol ðịa ñiểm (Ghi rõ tên, ñịa chỉ nơi ứng dụng) Viện CNSHCNTP, ðại học Bách khoa Hà nội Thời gian 2010 2. ðánh giá về hiệu quả do ñề tài, dự án mang lại: a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ: xix Kết quả sơ bộ ðạt hiệu quả thủy phân 72,76% cellulose, hiệu suất thu hồi ethanol 77%
- Xem thêm -