Sàng lọc và nghiên cứu ảnh hưởng của đột biến điểm trên peptide tín hiệu đến khả năng tiết α-amylase tái tổ hợp trong Bacillus subtilis

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGUYỄN THỊ ĐÀ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

SÀNG LỌC VÀ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA

ĐỘT BIẾN ĐIỂM TRÊN PEPTIDE TÍN HIỆU ĐẾN KHẢ

NĂNG TIẾT α – AMYLASE TÁI TỔ HỢP TRONG

BACILLUS SUBTILIS

Hà Nội, 2017

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGUYỄN THỊ ĐÀ

SÀNG LỌC VÀ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA

ĐỘT BIẾN ĐIỂM TRÊN PEPTIDE TÍN HIỆU ĐẾN

KHẢ NĂNG TIẾT α – AMYLASE TÁI TỔ HỢP TRONG

BACILLUS SUBTILIS

Chuyên ngành: Vi sinh vật học

Mã số: 62 42 01 07

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Đình Mấn

Viện Công nghệ sinh học

Hà Nội, 2017

i

Lời cảm ơn

Trƣớc tiên, tôi xin gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS Trần

Đình Mấn, Phòng Công nghệ vật liệu sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn

lâm KH&CN Việt Nam đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình

nghiên cứu.

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Kim Thoa cùng toàn thể các anh

chị và các bạn đồng nghiệp phòng Công nghệ vật liệu sinh học đã động viên, giúp đỡ

và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài này.

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Viện công nghệ sinh học,

các anh chị phòng Vi sinh vật đất, phòng Công nghệ lên men, Trung tâm bảo tàng

giống, phòng Vi sinh phân tử và ThS. Bùi Thị Hải Hà đã giúp đỡ, hợp tác và tạo mọi

điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này.

Đây là công trình đƣợc thực hiện nhờ sự hỗ trợ kinh phí của đề tài “Nghiên cứu

sản xuất enzyme -amylase bền nhiệt tái tổ hợp ứng dụng trong công nghiệp dệt”

thuộc Đề án Phát triển và Ứng dụng CNSH trong công nghiệp chế biến, Mã số:

CNSHCB/2010-5 và đề tài cán bộ trẻ của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt

Nam:“Nghiên cứu ảnh hưởng của trình tự peptide tín hiệu lên khả năng tiết  -

amylaza ngoại bào ở Bacillus”.

Cuối cùng, tôi vô cùng biết ơn gia đình và bạn bè, những ngƣời luôn bên tôi,

quan tâm, động viên, tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn nhất

trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành nhiệm vụ đƣợc

giao.

Hà Nội, ngày 16 tháng 01 năm 2018

NCS. Nguyễn Thị Đà

ii

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan:

Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các

cộng sự khác;

Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã đƣợc

công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của các

đồng tác giả;

Phần còn lại chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày 16 tháng 01 năm 2018

Tác giả

NCS. Nguyễn Thị Đà

iii

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .............................................vii

DANH MỤC BẢNG...................................................................................................ix

DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................xi

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................... 3

1.1. QUÁ TRÌNH TIẾT PROTEIN Ở TẾ BÀO VI SINH VẬT .................................3

1.1.1. Quá trình tiết protein ở tế bào Eucaryotes ..........................................................3

1.1.2. Quá trình tiết protein ở E. coli ............................................................................3

1.1.3. Quá trình tiết protein trong Bacillus ...................................................................4

1.1.4. Enzyme phân cắt peptide tín hiệu của Sec/P.....................................................16

1.2. HỆ BIỂU HIỆN PROTEIN TÁI TỔ HỢP Ở VI SINH VẬT..............................18

1.2.1. Vai trò của Bacillus trong công nghiệp sản xuất enzyme.................................18

1.2.2. Hệ thống biểu hiện ở Bacillus...........................................................................20

1.2.3. Đặc điểm di truyền của Bacillus subtilis...........................................................20

1.2.4. Hệ biểu hiện ở E. coli và vi sinh vật khác.........................................................21

1.3. CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU HIỆN GEN Ở Bacillus subtilis.........22

1.3.1. Lựa chọn promoter............................................................................................23

1.3.2. Các vector biểu hiện ở Bacillus subtilis............................................................24

1.3.3. Chọn trình tự peptide tín hiệu. ..........................................................................25

1.3.4. Đột biến peptide tín hiệu...................................................................................25

1.3.5. Sử dụng chủng chủ đã đƣợc cải biến di truyền.................................................28

1.4. α - AMYLASE.....................................................................................................29

1.4.1. Cấu trúc của α – amylase ..................................................................................29

1.4.2. α-Amylase từ Bacillus.......................................................................................30

1.4.3. α-Amylase từ các vi sinh vật khác ....................................................................32

1.4.4. α-Amylase tái tổ hợp trong vi sinh vật..............................................................35

CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP .......................................... 38

iv

2.1. CHỦNG VI SINH VẬT VÀ PLASMID .............................................................38

2.1.1. Các chủng dại....................................................................................................38

2.1.2. Chủng chủ dùng trong nghiên cứu....................................................................38

2.1.3. Plasmid..............................................................................................................39

2.2. MÔI TRƢỜNG NUÔI CẤY VÀ CÁC CHẤT BỔ SUNG .................................40

2.2.1. Môi trƣờng nuôi cấy..........................................................................................40

2.2.2. Chất bổ sung......................................................................................................40

2.3. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ.................................................................................41

2.3.1. Thiết bị ..............................................................................................................41

2.3.2. Hóa chất và Kit..................................................................................................41

2.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................42

2.4.1. Phân lập chủng ..................................................................................................42

2.4.2. Phƣơng pháp xác định hoạt tính α – amylase ...................................................42

2.4.3. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng protein hòa tan theo Lowry........................43

2.4.4. Phƣơng pháp thu amylase trong tế bào .............................................................43

2.4.5. Phƣơng pháp phân loại chủng chọn lọc ............................................................44

2.4.6. Phƣơng pháp tách chiết DNA ...........................................................................44

2.4.7. Biến nạp DNA plasmid vào chủng chủ.............................................................46

2.4.8. Kỹ thuật PCR ....................................................................................................46

2.4.9. Cắt enzyme giới hạn và ligation DNA..............................................................49

2.4.10. Phản ứng loại đầu 5’ - Phosphat (Dephosphorylation)...................................50

2.4.11. Phân lập đoạn gen mã hóa peptide tín hiệu.....................................................50

2.4.12. Phƣơng pháp megaprimer...............................................................................50

2.4.13. Phƣơng pháp tinh sạch DNA từ gel agarose ...................................................52

2.4.14. Phƣơng pháp điện di DNA..............................................................................52

2.4.15. Nghiên cứu điều kiện thu nhận α-amylase của chủng tái tổ hợp ....................53

2.4.16. Điện di SDS – PAGE......................................................................................54

2.4.17. Xác định hoạt tính α – amylase trên gel polyacrylamid .................................55

2.4.18. Xử lý số liệu ....................................................................................................55

v

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...................................................... 56

3.1. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG BACILLUS CÓ KHẢ

NĂNG TIẾT ALPHA AMYLASE MẠNH RA MÔI TRƢỜNG .....................56

3.1.1. Phân lập và tuyển chọn sơ bộ các chủng Bacillus có hoạt tính amylase ........56

3.1.2. Sàng lọc bộ chủng phân lập thu các chủng thuộc chi Bacillus có hoạt tính

amylase cao ........................................................................................................57

3.1.3. Nghiên cứu đặc điểm phân loại của các chủng.................................................59

3.2. PHÂN LẬP CÁC ĐOẠN GEN MÃ HÓA CHO TRÌNH TỰ PEPTIDE TÍN

HIỆU CỦA ALPHA AMYLASE TỪ CÁC CHỦNG CHỌN LỌC..................62

3.3. SÀNG LỌC THU PEPTIDE TÍN HIỆU MẠNH CỦA GEN α - AMYLASE ...67

3.3.1. Tách các peptide tín hiệu và tạo tổ hợp với gen đích........................................70

3.3.2. Tạo vector mang tổ hợp gen đích......................................................................72

3.3.3. Đánh giá khả năng tiết của các tổ hợp gen đích trong chủng chủ B. subtilis

168M...................................................................................................................75

3.4. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIẾT AMYLASE CỦA CÁC CHỦNG TÁI TỔ

HỢP MANG VECTOR BIỂU HIỆN CÓ CÁC PEPTIDE TÍN HIỆU ĐỘT

BIẾN ĐƢỢC THIẾT KẾ ...................................................................................83

3.5. NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN BIỂU HIỆN ALPHA AMYLASE CỦA

CHỦNG TÁI TỔ HỢP.......................................................................................91

3.5.1. Xác định động thái sinh trƣởng và sinh tổng hợp α - amylase của chủng

168MpHVC1 ......................................................................................................91

3.5.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ nuôi cấy lên khả năng sinh trƣởng và sinh amylase

của chủng 168MpHVC1.....................................................................................92

3.5.3. Ảnh hƣởng của nồng độ IPTG lên khả năng tiết amylase của chủng

168MpHVC1 ......................................................................................................93

3.5.4. Ảnh hƣởng của nguồn N, C lên khả năng sinh trƣởng và sinh amylase của

chủng 168MpHVC1 ...........................................................................................95

CHƢƠNG 4. BÀN LUẬN KẾT QUẢ ........................................................... 97

vi

4.1. QUÁ TRÌNH TIẾT PROTEIN ............................................................................97

4.1.1. Phân lập và thu các chủng tuyển chọn có hoạt tính α – amylase......................97

4.1.2. Protein ngoại bào và hoạt tính α – amylase của các chủng tuyển chọn............98

4.1.3. Tách dòng các peptide tín hiệu ở Bacillus và đánh giá vai trò của các axit

amin trong trình tự này với quá trình tiết protein.............................................101

4.2. KHẢ NĂNG BIỂU HIỆN α–AMYLASE VỚI CÁC PROMOTER KHÁC

NHAU...............................................................................................................105

4.3. SÀNG LỌC CÁC PEPTIDE TÍN HIỆU VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG

BIỂU HIỆN TRONG B. subtilis 168M............................................................107

4.4. NGHIÊN CỨU TẠO MỘT SỐ ĐỘT BIẾN TRÊN PEPTIDE TÍN HIỆU VÀ

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG TIẾT PROTEIN ĐÍCH

CỦA CHÚNG ..................................................................................................113

4.5. NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY TĂNG TIẾT ENZYME..................119

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 123

NHỮNG CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ TRONG THỜI GIAN THỰC HIỆN

LUẬN ÁN................................................................................................................ 125

TÓM TẮT LUẬN ÁN BẰNG TIẾNG ANH ....................................................... 126

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 132

PHỤ LỤC

vii

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT

APS Ammonium persulphate

BLAST Basic local alignment search tool

Bp Base pair – cặp bazơ

BSA Bovine serum albumin

CM Cell membrane

Cs Cộng sự

CTAB hexadecyltrimethyl ammonium bromide

DNA Deoxyribonucleic acid

DTT Dithiothreitol

ER Mạng lƣới nội chất/ endoplasmic reticulum

G

- Vi khuẩn Gram âm

G

+ Vi khuẩn Gram dƣơng

GRAS Generally recognized as safe – đƣợc coi là an toàn

HAc Axit axetic

Kb kilobase

mg Milligram

mg/ml Milligram/millilitre

mM Milli (10-3

) Molar

NCBI National Centre for Biotechnology Information

PAGE Polyacrylamide gel electrophoresis

PCR Polymerase chain reaction

PMSF Phenylmethylsulfonyl fluoride

rDNA Ribosomal deoxynucleic acid

SDS Sodiumdodecylsulfat

Sec/P Sec pathway/ Secretion pathway – con đƣờng tiết

SP Peptide tín hiệu (SP)

SPase SPase

viii

SRP Signal recognition particle

STT Số thứ tự

TAE Tris-acetic acid-EDTA

TAT/P Twin-arginine translocation pathway

TEMED Tetramethylethylenediamine

TIM Triose phosphate Isomerase

Tm Melting temperature

U Unit

VSV Vi sinh vật

MeOH Methanol

TRAM Translocating chain-associating membrane protein

ix

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 So sánh sự khác biệt của các peptide tín hiệu ở G

+ và G￾theo

Sec/P............................................................................................... 9

Bảng 1.2 Các nhân tố tham gia vận chuyển protein theo Sec/P .................... 10

Bảng 1.3 Một số enzyme có nguồn gốc vi khuẩn và ứng dụng của chúng ... 19

Bảng 2.1 Các mẫu đất và ký hiệu sử dụng khi nghiên cứu ........................... 38

Bảng 2.2 Các chủng chủ trong nghiên cứu.................................................... 38

Bảng 2.3 Các plasmid đặt theo hãng sử dụng trong nghiên cứu ................... 40

Bảng 2.4 Các chất bổ sung sử dụng cho môi trƣờng chọn lọc ...................... 41

Bảng 2.5 Các primer sử dụng trong nghiên cứu............................................ 47

Bảng 3.1 Số lƣợng khuẩn lạc phân lập trên môi trƣờng LB tinh bột ............ 56

Bảng 3.2 Hoạt tính và hàm lƣợng α- amylase của một số chủng chọn lọc ... 60

Bảng 3.3 Đặc điểm của các peptide tín hiệu chọn lọc................................... 66

Bảng 3.4 Các thành phần của tổ hợp Megaprimer ........................................ 68

Bảng 3.5 Hoạt tính tiết enzyme của các chủng tái tổ hợp ............................. 77

Bảng 3.6 Các plasmid thiết kế ....................................................................... 80

Bảng 3.7 Ảnh hƣởng của các peptide tín hiệu khác nhau lên khả năng

biểu hiện và tiết protein của α-amylase B. licheniformis 3BT2..... 81

Bảng 3.8 Đặc điểm của các peptide tín hiệu đột biến.................................... 84

Bảng 3.9 Thành phần của plasmid mang tổ hợp gen đột biến....................... 85

Bảng 3.10 Khả năng tiết α - amylase và protein tổng số của các chủng tái

tổ hợp.............................................................................................. 87

Bảng 3.11 Ảnh hƣởng của nồng độ IPTG lên khả năng tiết amylase của

chủng 168MpHVC1 .......................................................................

94

94

Bảng 3.12 Ảnh hƣởng của nguồn C lên khả năng sinh trƣởng và sinh

amylase của chủng 168MpHVC1 .................................................. 95

Bảng 3.13 Ảnh hƣởng của nguồn N lên khả năng sinh trƣởng và sinh

amylase của chủng 168MpHVC1 .................................................. 96

x

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Các con đƣờng tiết protein của vi khuẩn.......................................... 5

Hình 1.2 Sơ đồ cơ chế tiết protein ngoại bào theo Sec/P ở B. subtilis............ 6

Hình 1.3 Các yếu tố liên quan đến biểu hiện gen ở B. subtilis........................ 22

Hình 2.1 Các vector sử dụng trong nghiên cứu…………………………….. 39

Hình 2.2 Sơ đồ phƣơng pháp Megaprimer tạo tổ hợp gen giữa peptide tín

hiệu quan tâm và đoạn gen đích ....................................................... 51

Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm tạo tổ hợp promoter - signal – mature 3BT2

amylase gen bằng T4-lygase từ Pgrac và tổ hợp gen đích đã phân

lập ..................................................................................................... 52

Hình 3.1 Hoạt tính amylase của một số chủng sàng lọc.................................. 58

Hình 3.2 Hình thái tế bào và hình ảnh một số khuẩn lạc Bacillus phân lập.... 58

Hình 3.3 Điện di đồ sản phẩm PCR gen 16S rRNA của một số chủng

nghiên cứu ........................................................................................ 60

Hình 3.4 Cây phát sinh loài của các chủng chọn lọc....................................... 61

Hình 3.5 Điện di đồ sản phẩm gen mang peptide tín hiệu của các chủng

nghiên cứu ........................................................................................ 63

Hình 3.6 Điểm phân cắt trong peptide tín hiệu gen α-amylase của chủng

DA23 ................................................................................................ 64

Hình 3.7 Điểm phân cắt trong peptide tín hiệu gen α-amylase của chủng

D5-2.................................................................................................. 64

Hình 3.8 Điểm phân cắt trong peptide tín hiệu gen α-amylase của chủng

CN1-5 ............................................................................................... 64

Hình 3.9 Hình ảnh logo trình tự peptide tín hiệu của các chủng nghiên cứu.. 65

xi

Hình 3.10 So sánh trình tự nucleotide của ba peptide tín hiệu chọn lọc ........... 65

Hình 3.11 So sánh trình tự protein mã hóa cho SP của cả ba chủng nghiên

cứu .................................................................................................... 65

Hình 3.12 Sơ đồ thí nghiệm tăng khả năng tiết α-amylase trong Bacillus

subtilis............................................................................................... 68

Hình 3.13 Sơ đồ điểm cắt enzyme giới hạn của các peptide tín hiệu chọn

lọc ..................................................................................................... 69

Hình 3.14 Điện di đồ sản phẩm PCR đoạn mature gen α amylase của chủng

3BT2, các đoạn peptide tín hiệu quan tâm, sản phẩm megaprimer

giữa peptide tín hiệu quan tâm và đoạn gen trƣởng thành của α –

amylase 3BT2................................................................................... 71

Hình 3.15 Sản phẩm tách DNA plasmid và cắt kiểm tra bằng BamHI và

XbaI của các dòng mang đoạn sản phẩm megaprimer

DASsub3BT2Mature trong pTZ57R/T .............................................. 71

Hình 3.16 Điện di đồ sản phẩm PCR khuếch đại các gen quan tâm................. 71

Hình 3.17 Sơ đồ thí nghiệm tạo vector pHVgracAmy mới từ vector pHV33

gốc .................................................................................................... 74

Hình 3.18 Điện di đồ DNA plasmid pHVSusig5.2 tách dòng và xử lý EcoRI . 75

Hình 3.19 Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy lên hoạt tính cũng nhƣ khả

năng sinh tổng hợp enzym của chủng B. subtilis 168M mang

vector pHV33-promoter Pgrac - α-amylase 3BT2 .......................... 78

Hình 3.20 Ảnh hƣởng của promoter lên khả năng tiết enzym của chủng tái

tổ hợp................................................................................................ 78

Hình 3.21 So sánh biểu hiện tiết α-amylase các peptide tín hiệu khác nhau .... 82

Hình 3.22 Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy lên sinh trƣởng và sinh tổng 82

xii

hợp amylase của chủng 168MSusigD52 ..........................................

Hình 3.23 Sơ đồ cấu trúc và trình tự axit amin 3 vùng trên SP gen α -

amylase chủng D5-2......................................................................... 84

Hình 3.24 So sánh trình tự axit amin của các peptide đột biến......................... 85

Hình 3.25 Điện di đồ sản phẩm PCR khuếch đại đoạn peptide tín hiệu mang

trình tự đột biến…………………………………………………... 86

Hình 3.26 Điện di đồ sản phẩm PCR các cụm tổ hợp và cắt kiểm tra

plasmid ............................................................................................. 89

Hình 3.27 Sàng lọc các dòng mang vector thiết kế thu các chủng có hoạt

tính amylase...................................................................................... 89

Hình 3.28 Khả năng tiết amylase ngoại bào của các peptide tín hiệu đột

biến ................................................................................................... 89

Hình 3.29 Động thái sinh trƣởng và sinh tổng hợp α - amylase của chủng

168MpHVC1 .................................................................................... 91

Hình 3.30 Ảnh hƣởng của nhiệt độ nuôi cấy lên khả năng sinh trƣởng và

sinh amylase của chủng 168MpHVC1............................................. 93

Hình 3.31 Ảnh hƣởng của nồng độ IPTG lên khả năng tiết α - amylase của

chủng tái tổ hợp B. subtilis 168MpHVC1........................................ 94

1

MỞ ĐẦU

Protein là sản phẩm của gene, đƣợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực của đời

sống đặc biệt là trong công nghiệp dƣợc phẩm, công nghiệp enzyme, công nghiệp

chế biến các sản phẩm nông nghiệp… Protein đƣợc tế bào sinh vật sinh ra tồn tại ở

hai dạng chính là protein nội bào (intracellular) và protein ngoại bào (extracellular)

tùy theo chức năng của chúng. Protein là một trong những sản phẩm quan trọng

trong công nghệ DNA tái tổ hợp, đƣợc biểu hiện trong tế bào chủng chủ cả ở

Eucaryote và Procaryote. Ở chủng tái tổ hợp mục tiêu cần đạt là tăng cƣờng quá

trình biểu hiện protein đƣợc ở mức độ cao. Tuy nhiên, khi protein ở trong tế bào

quá lớn sẽ tạo ra áp lực cho tế bào dẫn đến tế bào bị phá vỡ. Tăng quá trình tiết

protein ngoại bào sẽ giúp giảm áp lực cho tế bào làm tăng khả năng biểu hiện của

protein tái tổ hợp. Các protein ngoại bào đƣợc vi sinh vật tiết ra môi tƣờng theo

nhiều cơ chế khác nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có vai trò của trình

tự peptide tín hiệu. Xây dựng một hệ thống biểu hiện tốt và tăng cƣờng khả năng

tiết protein nhằm cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất, các sản phẩm đƣợc tạo ra

nhiều hơn, giảm giá thành để có thể ứng dụng trong sản xuất và đời sống đã đƣợc

quan tâm nghiên cứu.

Amylase là một trong những protein - enzyme tái tổ hợp đầu tiên đƣợc thu

nhận. Thị trƣờng tiêu thụ enzyme thế giới ƣớc tính đạt 1.6 tỷ USD cho các ngành:

công nghiệp thực phẩm (29%), thức ăn gia súc (15%) và các ngành công nghiệp

khác (56%). Trong đó, amylase chiếm khoảng 30% sản phẩm enzyme trên toàn thế

giới. Vai trò ứng dụng của amylase đặc biệt là α-amylase đƣợc biết đến trong rất

nhiều ngành công nghiệp nhƣ: thực phẩm, rƣợu - bia, lên men, dệt, tẩy, giấy, dƣợc

phẩm và công nghiệp hóa học, lâm sàng, y học và phân tích hóa học… vì vậy nhu

cầu về amylase nói chung và α-amylase nói riêng không ngừng tăng lên. Ở vi sinh

vật, α-amylase có mặt ở rất nhiều nhóm nhƣ trong vi khuẩn cổ, nấm men, nấm mốc,

vi khuẩn…Trong đó, đƣợc quan tâm nhiều nhất là các chủng thuộc nhóm Bacillus

vì chúng có khả năng tiết protein trong đó có α-amylase ra ngoài môi trƣờng và có