ởi chủng này có hoạt độ nhỏ hơn
2 (IU/mL). Dựa trên kết quả nghiên cứu, nguồn nitơ là (NH4)2SO4 đối với chủng A19 và NH4Cl
đối với chủng C1 được lựa chọn trong các bước nghiên cứu tiếp.
124


Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cấy đến khả năng sinh cellulase của 2 chủng vi khuẩn…

Ảnh hưởng của pH ban đầu
Ảnh hưởng của điều kiện pH ban đầu của môi trường nuôi cấy đến hoạt tính cellulase của
hai chủng nghiên cứu được thể hiện trong hình 5.
7
A19

C1

Hoạt độ enzyme (IU/mL)

6
5
4
3
2
1
0
4,0

4,5

5,0
5,5

6,0
6,5
7,0
pH ban đầu của môi trường nuôi cấy

7,5

8,0

Hình 5. Ảnh hưởng của pH ban đầu tới hoạt độ cellulase của hai chủng A19 và C1
Hai chủng vi khuẩn đều chịu ảnh hưởng mạnh bởi điều kiện pH môi trường. Hoạt tính
enzyme mạnh nhất khi nuôi cấy chủng A19 trong môi trường có pH 5,5 và đạt 5,41±0,41
(IU/mL) và chủng C1 ở môi trường có pH 5,0 và đạt 3,75±0,31 (IU/mL) (hình 5). Cả hai chủng
nghiên cứu đều sinh tổng hợp cellulase trong điều kiện pH môi trường từ 4 đến 8. Khả năng
sinh cellulase trong dải pH môi trường từ 4,5 – 6,5 cũng được thấy ở chủng vi khuẩn
Cellulomonas uda [12] và các chủng thuộc chi Bacillus trong một số nghiên cứu [13,14]. Dựa
vào kết quả thu được, pH môi trường là 5,5 và 5,0 được lựa chọn cho môi trường nuôi cấy
tương ứng với chủng vi khuẩn A19 và C1 trong các nghiên cứu tiếp.
Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy
Đối với các enzyme ngoại bào, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến việc tiết enzyme bằng cách
thay đổi tính chất vật lý của màng tế bào [15]. Mức độ tiết của enzyme sẽ tỷ lệ thuận với hoạt độ
của nó. Các tác giả Murao và cộng sự (1988) báo cáo rằng nhiệt độ tối ưu để sản xuất cellulase
phụ thuộc vào chủng vi sinh vật [16]. Do đó, nhiệt độ tối ưu để sản xuất enzyme này do vi sinh
vật tạo ra là khác nhau. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến hoạt độ cellulase sinh bởi hai
chủng vi khuẩn được thể hiện trong hình 6. Hai chủng A19 và C1 có khả năng sinh tổng hợp
cellulase mạnh nhất khi nhiệt độ nuôi cấy là 35°C (chủng A19 đạt 5,03±0,39 IU/mL và chủng
C1 đạt 4,1±0,34 IU/mL). Hoạt độ cellulase của hai chủng giảm dần khi nhiệt độ nuôi cấy tăng
trên 35°C.

125



Tran Thi Hong Nguyet* và Phan Due Thanh

Hoạt độ enzyme (IU/mL)

6

A19

C1

5
4
3
2
1

0
30°C

35°C

40°C
45°C
Nhiệt độ nuôi cấy

50°C

55°C


Hình 6. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến hoạt độ cellulase của hai chủng A19 và C1

3. Kết luận
Hai chủng vi khuẩn phân lập từ đất và bã bông thải trồng nấm rơm gồm A19 và C1. Hai
chủng này đều có khả năng sinh enzyme cellulase tốt nhất với môi trường cơ sở là CSM, sau 4872 giờ nuôi cấy. Hai chủng nghiên cứu sinh cellulase trong điều kiện nhiệt độ nuôi cấy từ 35°C55°C (tốt nhất là 35°C) với dải pH ban đầu khá rộng từ 4 đến 8. pH ban đầu tốt nhất đới với
chủng A19 là 5,5 và C1 là 5. Hai chủng thể hiện khả năng đồng hoá nhiều nguồn carbon nhưng
sinh cellulase mạnh nhất với nguồn carbon là cám gạo đối với A19 và CMC đối với C1. Nguồn
nitơ tốt nhất đối với khả năng sinh tổng hợp cellulase bới hai chủng A19 và C1 lần lượt là
(NH4)2SO4 và NH4Cl.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] A. Balachandrababu, M.M. Revathi, A. Yadav and N. Sakthivel, 2012. Purification and
characterization of a thermophilic cellulose from a novel cellulolytic strain, Paenibacillus
barcinonensis. J. Microbiol. Biotechnol., 22, pp.1501-1509.
[2] S. Salmon and S.M. Hudson, 1997. Crystal morphology, biosynthesis and physical
assembly of cellulose, chitin, and chitosan. Rev. Macromol. Chem. Phys., 37, pp.199-276.
[3] M.K. Bhat, 2000. Cellulases and related enzymes in biotechnology. Adv.
Biotechnol.;1:355–83.
[4] S.J. Sreeja, P.W.J. Malar, F.R.S. Joseph, T. Steffi, G. Immanuel and A. Palavesam, 2013.
Optimization of cellulase production by Bacillus altitudinis APS MSU and Bacillus
licheniformis APS2 MSU, gut isolates of fish Etroplus suratensis. IJOART, 2, pp.401-406.
[5] J.M. Kim, I.S. Kong and J.H. Yu, 1987. Molecular cloning of an endoglucanase gene
from an alkalophilic Bacillus sp. and its expression in Escherichia coli. Appl. Environ.
Microbiol., 53(11), pp.2656-2659.
[6] K. Apun, 1995. Lecture notes on cellulase production. National Centre for Biotechnology
Education, London
[7] R.C. Kasana, R. Salwan, H. Dhar, S. Dutt and A. Gulati, 2008. A rapid and easy method
for the detection of microbial cellulases on agar plates using Gram’s iodine. Cur.
126



Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cấy đến khả năng sinh cellulase của 2 chủng vi khuẩn…

Microbiol, 57, pp.503-507.
[8] G.L. Miller, 1959. Use of dinitrosalycylic acid reagent for determination of reducing
sugar. Anal. Chem., 31, pp.538-542.
[9] S.A.S.C. Faria, P.Z. Bassinello and M.V.C. Penteado, 2012. Nutritional composition of
rice bran submitted to different stabilization procedures. Braz. J. Pharm. Sci., 48(4),
pp.651-657.
[10] D. Deka, P. Bhargav, A. Sharma, D. Goyal, M. Jawed and A. Goyal, 2011. Enhancement
of cellulase activity from a new strain of Bacillus subtilis by medium optimization and
analysis with various cellulosic substrates. Enzyme Res., 2011, 151656. 

[11] S. Sadhu, P. Saha, S. Mayilraj and T.K. Maiti, 2011. Lactose-enhanced cellulase
production by Microbacterium sp. isolated from fecal matter of zebra (Equus zebra). Curr.
Microbiol., 62, pp.1050-1055.
[12] K. Nakamura and K. Kitamura, 1988. Cellulases of Cellulomonas uda. Meth. Enzymol.,
160, pp.211-216.
[13] Y.H. Li, M. Ding, J. Wang, G.J. Xu and F. Zhao, 2006. A novel thermoacidophilic
endoglucanase, Ba- EGA, from a new cellulose-degrading bacterium, Bacillus sp. AC-1.
Appl. Microbiol. Biotechnol., 70, pp.430-436.
[14] M.A. Patel, M.S. Ou, L.O. Ingram and K.T. Shanmugam, 2005. Simultaneous
saccharification and co-fermentation of crystalline cellulose and sugar cane bagasse
hemicellulose hydrolysate to lactate by a thermo-tolerant acidophilic Bacillus sp..
Biotechnol. Prog., 21, pp.1453-1460.
[15] J. Vortruba, J. Pazlarova M. Dvorakova, L. Vachora, M. Strnadov, H. Kucerova, V. Vinter,
R. Zourabian and J. Chaloupka, 1991. External factors involved in the regulation of
synthesis of an extracellular proteinase in Bacillus megaterium: Effect of temperature.
Appl. Microbiol. Biotechnol., 35, pp.352-357.
[16] S. Murao, R. Sakamoto and M. Arai, 1988. Cellulase of Aspergillus aculeatus: Methods in
Enzymology. In: Wood, W.A. dan Kellog, S.T. London: Academic Press Inc.

ABSTRACT
Effect of culture conditions on two cellulase-producing bacteria isolated from cultivated
soil and cotton residue of straw mushroom production

Tran Thi Hong Nguyet1 and Phan Due Thanh2*
1

Pham Cong Binh High School, Yen Lac District, Vinh Phuc Province
2
Faculty of Biology, Hanoi National University of Education
In this study, the effect of culture conditions on the ability of cellulase production by two
bacterial strains, isolated from cultivated soil (A19) and from cotton residue of straw mushroom
production (C1), were studied. Strain A19 synthesized cellulase optimally when it was cultured
on CSM medium containing a carbon source of rice bran and a nitrogen source of (NH4)2SO4,
after 48 hours of culturing at 35°C, and initial pH of 5.5. The best culture conditions for
cellulase production of strain C1 were on CSM medium containing CMC as a carbon source and
NH4Cl as a nitrogen source, after 72 hours of incubation at temperature of 35°C, initial pH of 5.
At these optimal culture conditions, cellulase activity of these two strains A19 and C1 were
5.03±0.39 and 4.1±0.34 (IU/mL), respectively.
Keywords: Bacteria, cellulase, cellulose, endoglucanase, exoglucanase.

127