With a production of 39 million metric tons each year, rice is one of the main agricultural products of Vietnam. Thus, rice straw is a significant by-product, whose use in a biorefinery process would contribute to the bio-based transformation of the Vietnamese and South East Asian economy. In order to find novel efficient enzyme mixtures for the hydrolysis of rice straw and other agricultural residues, we took advantage of the rapidly evolving biodiversity of Vietnam and screened 1100 new fungal isolates from soil and decaying plant tissues for their CMCase activity. We selected 36 strains and evaluated them for their cellulases, xylanases, and accessory enzymes activities. Most of these isolates belonged to the genera Aspergillus and Trichoderma. We identified a few promising isolates, such as A. brunneoviolaceus FEC 156, A. niger FEC 130 and FEC 705, and A. tubingensis FEC 98, FEC 110 and FEC 644, whose produced enzyme mixtures released a mass fraction of the sugar content of alkali-treated rice straw higher than 20%, compared to 10% for Trichoderma reesei RUT C-30. We verified that the black Aspergilli are particularly efficient in their saccharification ability. We also identified strains that although they produced low amounts of cellulases and xylanases, their enzyme mixtures had high saccharification efficiencies, indicating the importance of the synergy effect, rather than the amount of enzymes available. Our results highlight the intra-species variation, especially in the Trichoderma genus, regarding the biomass degradation characteristics and the associated range of enzymatic activities. (C) 2017 The Author(s). Published by Elsevier Ltd

Đến Tòa soạn: 15/8/2016; Chấp nhận đăng: 7/10/2016 TÓM TẮTViệt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với hệ vi sinh vật phong phú và hứa hẹn mang lại những ứng dụng vô cùng đa dạng. Nghiên cứu này tập trung tìm kiếm các chủng nấm mốc mới có khả năng sinh hệ enzyme thủy phân xylan một cách hiệu quả nhằm khai thác ứng dụng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi và cồn nhiên liệu. Thông qua việc sàng lọc 164 chủng nấm mốc phân lập từ 82 mẫu đất từ các tỉnh, thành phố khác nhau ở Việt Nam, đã lựa chọn được chủng FEC 156 có khả năng sinh tổng hợp hệ enzyme thủy phân xylan đa dạng với hoạt độ cao (endo-β-1,4-xylanase 187,1 IU/ml; α-glucuronidase 48,5 IU/ml; acetyl esterase 353,4 IU/ml) khi sử dụng 2 % cơ chất cám mì trong quá trình lên men ở 30 ºC, lắc 150 vòng/phút. FEC 156 được định danh là Aspergillus brunneoviolaceus dựa trên đặc điểm hình thái kết hợp với giải trình tự ITS. Động học lên men trên các cơ chất khác nhau cho thấy A. brunneoviolaceus FEC 156 có khả năng tổng hợp xylanase tốt nhất trên cơ chất cám mì (46,1 IU/ml), sau đó là gỗ bạch dương (28,2 IU/ml), và cuối cùng là avicel (4,4 IU/ml). Hoạt tính enzyme xylanase đạt cực đại sau 8 ngày lên men đối với cơ chất cám mì, 9 ngày với cơ chất gỗ bạch dương và 3 ngày với cơ chất avicel. Kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy A. brunneoviolaceus FEC 156 là chủng có tiềm năng và cần được nghiên cứu sâu hơn.Từ k óa: phân lập, Aspergillus brunneoviolaceus, endo-β-1,4-xylanase, acetyl esterase, α-glucuronidase. MỞ ĐẦUXylan là thành phần cấu trúc quan trọng của thành tế bào thực vật và là loại polysaccharide phổ biến thứ 2 trong tự nhiên. Xylan là thành phần chính của hemicellulose (bao gồm xylan, xyloglucan, glucomannan, galactoglucomannan, arabinogalactan). Với bản chất là một polymer phức hợp, phân nhánh, cấu trúc của xylan thay đổi đối với tùy loại thực vật. Mạch chính từ các đơn vị 1,4--D-xylopyranosyl có thể được thay thế bằng các nhóm nhánh glucuronopyranosyl, 4-O-methyl-D-glucuronopyranosyl, -L-arabinofuranosyl, acetyl, feruloyl và/hoặc p-coumaroyl.