Tiểu luận Môn vi sinh vật học - Lên men propionic

Nhóm 2: 1. Nguyễn Thị Dung 2. Bùi Thị Thúy Hòa 3. Phan Thị Thu Huyền Lên men là một quá trình biến đổi sinh học (biotransformation) sử dụng các vi sinh vật. Thuật ngữ này nói tới con đường chuyển hóa các chất, phân giải các hợp chất hữu cơ nhờ tác động của các cơ thể và tế bào để tạo thành năng lượng hóa học dưới dạng ATP không có oxy phân tử tham gia. Acid propionic hay có tên gọi khác là ethanecarboxylic acid là một acid cacboxylic có nguồn gốc tự nhiên với công thức hóa học CH3CH2COOH Acid Propionic có các tính chất vật lý trung gian giữa các tính chất của các acid cacboxylic nhỏ hơn như acid fomic và acid acetic, với các acid béo lớn hơn. Nó hòa tan trong nước nhưng có thể bị loại ra khỏi nước bằng cách cho thêm muối. Acid propionic có thể gây bỏng nếu tiếp xúc với nồng độ đậm đặc. Acid propionic là chất có tính ăn mòn. Trong cơ thể, acid propionic bị ôxi hóa nhanh chóng và bị thải ra khỏi cơ thể trong dạng dioxide carbon theo chu trình Krebs và nó không tạo ra sự tích lũy sinh học. Chúng thường sống chung với vi khuẩn lactic trong sữa. Chúng được tìm thấy nhiều trong sữa, trong đất và trong khoang miệng một số động vật nhai lại. Là trực khuẩn Gram+, kị khí không bắt buộc hoặc vi hiếu khí, không chuyển động, không có bào tử, thích hợp với nhiệt độ từ 14-35°C, pH trung tính. Là vi khuẩn khuyết dưỡng với nitơ. Có catalaza+, transcacboxilaza, metylmalonyl-CoA-mutaza. P. acidopropionici P. anes P. freudenreichii Là vi khuẩn Gram+, di động nhờ các tiên mao, tế bào hình que, bào tử có kích thước lớn. Đa số là kị khí bắt buộc, không có xitocrom và catalaza. Ngoài ra, quá trình lên men propionic còn do 1 số VSV khác như vi khuẩn thuộc chi Veillonella, Micrococcus, Corynebacterium, Megasphageare chúng thường có trong sữa, bơ, pho-mat…. Cl.novyi Cl. Propionicium Micrococcus Corynebacterium Có 2 con đường lên men propionic: Con đường succinate Con đường acrylate a. Con đường lên men succinate Khoảng 60% acid propionic được tổng hợp theo con đường này. ATP Pyruvate Oxaloacetate Malate CO2 ADP Fumarate NADH+H Propionly COA Succinate NAD Propionate Methylmalonly COA Succinyl COA Co Vit B12 Pyruvate carboxylase Uses H 3 carbon b. Con đường lên men acrylate NADH NAD Pyruvate Lactic acid Acrylyl COA NADH+H Propionate NAD Propionyl COA Ở động vật nhai lại, con đường này trở nên quan trọng trong việc điểu chỉnh khi thức ăn có chứa lượng tinh bột cao. Uses H c. Phương trình tổng quát Từ nguyên liệu đường: 3C6H12O6 4CH3CH2COOH + 2CH3COOH + 2CO2 + 2H2O + Q Từ acid lactic: 3CH3CHOHCOOH 2CH3CH2COOH + CH3COOH + CO2 + H2O + Q VSV VSV Hoạt động mạnh trong khoảng nhiệt độ tối thích là 14-35°C. Sinh trưởng tốt ở pH trung tính, ở các pH thấp hơn hoặc cao hơn đều ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của VSV và làm giảm hiệu suất lên men. 1. Ứng dụng làm pho-mát 2. Làm chất bảo quản Acid propionic ngăn cản sự phát triển của mốc và một số vi khuẩn. Do vậy, phần lớn acid propionic được sản xuất để sử dụng làm chất bảo quản cho cả thực phẩm dành cho con người cũng như thức ăn dành cho gia súc. + Đối với thức ăn cho gia súc, nó được sử dụng hoặc là trực tiếp hoặc dưới dạng muối amoni. + Đối với thực phẩm dành cho con người, đặc biệt là bánh mì và các sản phẩm nướng khác, nó được dùng dưới dạng các muối natri hay canxi. 3. Sản xuất vitamin B12 Trong các giống vi khuẩn tham gia tổng hợp vitamin B12 có P.shermanii, P. freudenchii là giống có nhiều ưu điểm và có thể đưa vào sản xuất công nghiệp. 4. Chế biến thức ăn chăn nuôi Chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc: được ứng dụng trong giai đoạn như ủ tươi bắp, ủ chua khoai lang,… Những công trình nghiên cứu cho thấy ủ với axit propionic có thể bảo quản trong một năm mà không hư hại chất lượng thức ăn, có thể tăng hàm lượng chất dinh dưỡng. 5. Trong y học Hagifen với thành phần hoạt chất chính là ibuprofen là thuốc kháng viêm không steroit, dẫn xuất từ axit propionic. Thuốc tác động bằng cách ức chế men cyclooxygenaza; do đó, ngăn cản tổng hợp prostaglandin- tác nhân gây viêm, đau và sốt.  Ngoài ra, acid propionic cũng là một hóa chất trung gian có ích. Nó có thể sử dụng để thay đổi các sợi xenluloza tổng hợp. Nó cũng được dùng để sản xuất một số thuốc trừ sâu. Các este của acid propionic đôi khi được dùng làm dung môi hay các chất tạo mùi nhân tạo.