TẠP CHÍ SINH HỌC 2018, 40(2): 184–192 DOI: 10.15625/0866-7160/v40n2.12648 184 KHẢ NNG SINH TỔNG HỢP PYRUVATE VÀ POLY (3- HYDROXYBUTYRATE) CỦA VI KHUẨN ƯA MẶN PHÂN LẬP TỪ RỪNG NGẬP MẶN GIAO THUỶ, NAM ỊNH Hoàng Thị Lan Anh 1 , Lưu Thị Tâm 1 , Hoàng Thị Minh Hiền 1 , Nguyễn Cẩm Hà 1,2 , Ngô Thị Hoài Thu 1 , Yoshikazu Kawata 3 , Ngô Thị Hoa Diệp 4 , Nguyễn Thanh Thủy 5 , ặng Diễm Hồng 1* 1 Viện Công nghệ Sinh học, VAST 2 Học Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, VAST 3 Viện Nghiên cứu sinh y, AIST, Nhật Bản 4 Công ty CPSXTM Thiên Ân 5 Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương TÓM TẮT: Axit pyruvic (pyruvate) là một axit -oxocarboxylic quan trọng nhất, đóng vai trò trung tâm trong quá trình trao đổi nng lượng của cơ thể sống. Chúng được sử dụng rộng rãi như là vật liệu ban đầu trong quá trình sinh tổng hợp các dược chất có giá trị cng như thuốc bảo vệ thực vật, polymer, mỹ phẩm và phụ gia thực phẩm. Bốn chủng vi khuẩn Gram âm, ưa muối ở mức trung bình và có khả nng tổng hợp pyruvate hoặc chất dẻo sinh học bioplastic- poly (3-hydroxybutyrate) (PHB) đã được phân lập từ đất rừng ngập mặn huyện Giao Thủy, Nam ịnh. Kết quả sàng lọc sơ bộ ban đầu cho thấy chủng ND7 có khả nng tích ly PHB và tiết pyruvate ngoại bào cao nhất so với 3 chủng còn lại tương ứng đạt 50,23% khối lượng khô và 6,87 g/L sau 60 giờ nuôi cấy. Khi nuôi cấy trong môi trường có độ kiềm cao (pH 9,4), hàm lượng pyruvate tiết vào môi trường tng đáng kể (đạt 21,02 g/L sau 60 giờ nuôi cấy). Dựa vào các đặc điểm hình thái, hóa sinh và trình t ự đoạn gen 16S rRNA, chủng ND7 được xác định thuộc về loài Halomonas maura. Kết quả thu được cho thấy chủng ND7 là đối tượng tiềm nng cho sản xuất pyruvate ở quy mô lớn hơn. Từ khóa: Halomonas, axit hữu cơ, bioplastic, pyruvate, vi khuẩn ưa mặn. MỞ ẦU Pyruvate là một hợp chất trung gian quan trọng trong quá trình trao đổi carbon và nng lượng của tất cả các cơ thể sống. ây là nguồn nguyên liệu ban đầu cho quá trình sinh tổng hợp các dược chất như alanin, L-tyrosine, phenylal- anine và L-tryptophan (Li et al., 2001). Ngoài ra, chúng còn được sử dụng trong quá trình sản xuất các thuốc bảo vệ thực vật, polymer, mỹ phẩm và phụ gia thực phẩm (Wieschalka et al., 2012). Bằng con đường hóa học, pyruvate được tạo ra bởi quá trình loại H 2 và carboxyl của axit tartaric (Howard & Fraser, 1932). Quá trình này đơn giản nhưng không hiệu quả về mặt giá thành. Vì vậy, sản xuất pyruvate bằng con đường công nghệ sinh học đang thu hút sự quan tâm, được xem như là một phương pháp thay thế tiềm nng nhằm giảm giá thành sản xuất (Li et al., 2001). Có 3 phương pháp để sản xuất pyruvate bằng con đường này đó là lên men trực tiếp, sử dụng tế bào nghỉ và phương pháp enzyme. Trong đó lên men trực tiếp từ nguồn carbon như glucose có ưu thế hơn tính trên cả hiệu quả về giá thành và chất lượng của sản phẩm. Tuy nhiên, do pyruvate nằm ở vị trí giao nhau quan trọng của quá trình trao đổi chất của tế bào nên thường rất khó để có được các chủng giống có thể tích ly lượng lớn pyruvate ngoại bào. Cho đến nay, việc sản xuất pyruvate theo phương pháp lên men trực tiếp chủ yếu phụ thuộc vào nhóm vi sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn đã được gây đột biến hoặc tái tổ hợp như vi khuẩn E. coli (Causey et al., 2004; Zhu et al., 2008), Corynebacteria glutamicum (Wieschalka et al., 2012); hoặc nấm men Saccharomyces cerevisiae (van Maris et al., 2004), Torulopsis glabrata (Liu et al., 2007; Miyata & Yonehara, 1999). Mặc dù các đối tượng này có thể cho hàm lượng pyruvate cao nhưng yêu cầu về điều kiện nuôi cấy khá nghiêm ngặt, phức tạp và chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống nuôi tốn kém. Vì vậy, việc tìm kiếm các chủng hoang dã có