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:
[email protected]
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:
[email protected]
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%