Bã men bia - phụ phẩm của ngành công nghiệp bia, là sinh khối của nấm men Saccharomyces cerevisiae sinh ra trong quá trình lên men. Đây là nguồn sản sinh peptid sinh học dồi dào, sẵn có và rẻ tiền bởi thị trường bia Việt Nam là rất lớn. Từ kết quả thu được của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Tỉnh: “Nghiên cứu sản xuất Protease tái tổ hợp trong hệ thống lên men qui mô pilot (40 l) và thử nghiệm ứng dụng sản xuất nước chấm” thuộc sở Khoa học Công nghệ Tỉnh Thừa Thiên Huế đã được nghiệm thu (đã tạo được chủng E.coli BL 21DE3 mang gen mã hóa Protease trung tính ngoại bào; tìm được điều kiện lên men chủng E.coli BL 21DE3 sinh tổng hợp protease tái tổ hợp quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot 40 l như: Môi trường LB, nuôi 20oC, pH = 6,5, 0,1mM IPTG, thời gian 19 giờ). Và một số kết quả “Nghiên cứu điều kiện thủy phân giới hạn bã nấm men bia bằng chế phẩm Protease thương mại tạo peptide sinh học” quy mô phòng thí nghiệm của nhóm tác giả của Viện nghiên cứu ứng dụng sinh học công nghệ cao và Đại học Bách Khoa Hà Nội (đã đưa ra được các điều kiện thủy phân bã nấm men bia bằng chế phẩm protease thương mại tạo Peptide có hoạt tính sinh học trong phòng thí nghiệm).

Tuy nhiên, để áp dụng vào sản xuất ở quy mô sản xuất lớn hơn và nâng cao hơn nữa tính năng sản phẩm, đa dạng hóa và đa năng hóa đáp ứng yêu cầu thực tiễn, đòi hỏi sản phẩm cần được tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện và sản xuất ở quy mô lớn hơn, mở rộng khai thác nguồn nguyên liệu trong nước. Trên cơ sở những kết quả bước đầu đã thu được, nhóm nghiên cứu do ThS. Phạm Thị Thu Hiền tại Viện Nghiên cứu và ứng dụng sinh học cao đã thực hiện đề tài: “Hoàn thiện quy trình công nghệ và mô hình thiết bị sản xuất thử nghiệm chế phẩm protease tái tổ hợp từ E.coli BL 21DE3 ứng dụng thủy phân bã nấm men bia tạo Peptide có hoạt tính sinh học” từ năm 2019 đến 2021.

Đề tài hướng đến thực hiện mục tiêu hoàn thiện quy trình công nghệ và sản xuất thử nghiệm chế phẩm Protease tái tổ hợp từ E.coli BL 21DE3 ứng dụng thủy phân bã nấm men bia tạo Peptide có hoạt tính sinh học. Trong đó, tập trung: hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm chế phẩm enzymep tái tổ hợp từ E.coli BL 21DE3 và ứng dụng thủy phân giới hạn bã men bia tạo peptide có hoạt tính sinh học; ứng dụng peptide sinh học trong sản xuất sản phẩm viên nang thực phẩm chức năng (TPCN) quy mô 50.000 viên chứa 150 mg peptide /viên 500 mg và nước uống đóng chai quy mô 3.000 chai nước chứa peptid sinh học (chai 120 ml: 500mg/lit).

Đề tài đã thu được các kết quả như sau:

- Hoàn thiện được một số điều kiện lên men sinh trưởng và sinh tổng hợp protease tái tổ hợp từ E.coli BL 21. Npr C10 quy mô 100 lít/: môi trường M9.3 cải tiến (Tryptone 10 (g/l hay (1%), Cao nấm men 5 (g/l), Glucose 0,4%, khoáng CaCl2H2O(1M) 0,3ml, MgSO47H2O(1M) 1ml, Muối M9 (10X) 100 ml), nhiệt độ 370C, pH 7,5, tốc độ khuấy 250 vòng/phút, hàm lượng DO2 là 0,9 lít không khí/lít môi trường/phút, thời gian lên men sinh trưởng là 14 giờ, biểu hiện sinh enzyme protease ở nhiệt độ 200C, nồng độ cảm ứng 0,5mM IPTG; OD 1:2. Hoạt độ đạt 74,53 U/ml.

- Xây dựng được quy trình công nghệ, mô hình thiết bị sản xuất chế phẩm protease tái tổ hợp từ E.coli BL21. nprC10 quy mô 100l/mẻ. Đã sản xuất thử nghiệm được 10 mẻ, thu được 31,98 kg chế phẩm enzyme protease, hoạt độ 638,3 UI/g.

- Hoàn thiện được quy trình công nghệ sử dụng chế phẩm protease tái tổ hợp thủy phân giới hạn bã men bia tạo peptide phân tử thấp quy mô 200 kg nguyên liệu/mẻ: nồng độ enzyme 1,5%, nồng độ bã bia 35%, nhiệt độ thủy phân 420C, pH 7, tốc độ khuấy 150 vòng/phút và thời gian thủy phân 20h thu được peptid ≤10 KDa đạt 220,2 mg/g.

- Xây dựng được quy trình công nghệ, mô hình thiết bị sản xuất peptid sinh học (≤10 KDa) từ bã men bia quy mô 500 kg nguyên liệu/mẻ, sản xuất được 250,2 kg peptid đạt số lượng và chất lượng theo đăng ký.

- Xây dựng được công thức và sản xuất 50.000 viên nang TPCN chứa peptid (150 mg/viên 500mg) và 3000 chai (120ml) nước uống tăng lực chứa 500 mg peptid/lit.

- Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở (TCCS) cho 4 sản phẩm dang 1: chế phẩm protease tái tổ hợp, peptid ≤ 10 KDa, viên nang TPCN, nước uống tăng lực đạt chất lượng theo đăng ký. Riêng sản phẩm viên nang TPCN được cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện an toàn thực phẩm theo tiêu chuẩn của Bộ Y tế.

Kết quả nghiên cứu đã tạo được sản phẩm TPCN hỗ trợ điều trị cao huyết áp và nước uống tăng lực từ peptid sinh học có giá thành phù hợp với khả năng tiêu dùng của người Việt Nam.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21251/2021) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)