BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HCM BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Tên đề tài PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE CỦA VI KHUẨN TỪ RUỘT TẰM Bombyx mori (Lepidoptera Bombycidae) K[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Tên đề tài: PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE CỦA VI KHUẨN TỪ RUỘT TẰM Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae) KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: NÔNG NGHIỆP-MÔI TRƯỜNG CBHD: TS Nguyễn Ngọc Bảo Châu THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực đề tài thực tập phịng thí nghiệm Động Vật học sở Bình Dương em ln nhận quan tâm, hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy, giáo Khoa Công nghệ Sinh học với động viên giúp đỡ anh chị bạn bè Lời em xin bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô giảng viên khoa Công nghệ Sinh học - Trường Đại học Mở TP.HCM hết lòng giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báu làm tiền đề cho em thực đề tài thành cơng Đặc biệt, em xin bảy tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giảng viên hướng dẫn cô Nguyễn Ngọc Bảo Châu trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn em hoán thành đề tài cách tốt Khơng cịn giúp em biết thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm suốt trình thực tập Ngoài cảm ơn anh chị bạn phịng thí nghiệm Động Vật học ln nhiệt tình giúp đỡ suốt trình thực đề tài thực tập Cuối cùng, em xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người thân giúp đỡ động viên em suốt trình học tập Em xin trần trọng cảm ơn! THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ Mục tiêu Nội dung thực PHẦN I: TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ TẰM Bombyx mori 1.1 Giới thiệu tằm Bombyx mori 1.2 Thành phần loài phân bố tằm 10 1.3 Đặc điểm hình thái vòng đời tằm 11 TỔNG QUAN VỀ CELLULOSE 11 2.1 Cellulose 11 2.2 Cơ chế phân giải cellulose vi sinh vật 11 2.3 Một số nghiên cứu phân giải cellulose VSV 12 PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 15 VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ NGHIÊN CỨU 15 2.1 Vật liệu nghiên cứu 15 2.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất mơi trường 15 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 17 4.1 Thí nghiệm 1: Phân lập vi khuẩn nội sinh đường ruột tằm 17 4.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả phân giải cellulose từ vi khuẩn nội sinh đường ruột tằm 18 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 Thí nghiệm 1: Phân lập vi khuẩn nội sinh đường ruột tằm Bombyx mori 21 THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU Thí nghiệm 2: Đánh giá khả phân giải cellulose từ vi khuẩn nội sinh đường ruột tằm 23 PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27 KẾT LUẬN 28 KIẾN NGHỊ 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 Tiếng Việt: 28 Tiếng Anh: 28 THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG 29 PHỤ LỤC 30 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT NA: Nutrient Broth NB: Nutrient Broth NaCl: Natri Clorua VSV: Vi sinh vật DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Kí hiệu chủng vi khuẩn theo đoạn Bảng 2: Các chủng vi khuẩn phân lập từ đường ruột tằm Bombyx mori Bảng 3: Đường kính vòng phân giải cellulose chủng vi khuẩn đoạn đầu phân lập THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU Bảng 4: Đường kính vòng phân giải cellulose chủng vi khuẩn đoạn phân lập Bảng 5: Đường kính vịng phân giải cellulose chủng vi khuẩn đoạn cuối phân lập DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tằm Bombyx mori (Dưới kính soi nổi) Hình 1.2 Một số lồi tằm (Nguồn: Internet) Hình 1.3 Đường ruột tằm Bombyx mori Hình 1.4 Đo đường kính khuẩn lạc vòng phân giải THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nước có nơng nghiệp phát triển tiếp tục đẩy mạnh sản xuất lâm nghiệp Việc sản xuất không ngừng thải lượng lớn chất thải sau thu hoạch phế thải từ rừng (cành, lá, …), phế thải nông nghiệp (cỏ, bèo dâu, rơm rạ, bã mía, thân mì, loại vỏ, ) chất thải ngày giấy, bàn, ghế, Các chất thải gọi vật liệu lignocellulose thải với thành phần chủ yếu cellulose 35-50 %, hemicellulose 15 – 30 % lignin 10-25 % (Anwar, 2014) Một phần dư lượng chất thải mang làm thức ăn cho gia súc phần lại đốt thải bỏ để phân hủy tự nhiên Việc thường xuyên đốt chất thải sản sinh khí CO2, CO, CH4, … khí gây nên hiệu ứng nhà kính phá hủy hệ sinh thái đất, đất ngày bạc màu góp phần làm nhiễm mơi trường Cellulose chất hữu tổng hợp nhiều giới nay, có khoảng từ 60 đến 90 tỷ hàng năm loài thực vật tạo Đây polymer sử dụng nhiều sản xuất công nghiệp Ở cấp độ sinh quyển, hàng tỷ cellulose tạo năm cần phải phân hủy, khơng chúng tích tụ lại gây nguy hiểm cho hệ sinh thái Dưới áp lực có nhiều nghiên cứu sử dụng lignocellulose để sản xuất nhiên liệu sinh học ethanol sinh học, khí sinh học hay dược phẩm Cho nên, việc phân lập đánh giá khả phân giải cellulose loài vi khuẩn việc cần thiết Tằm Bombyx mori L (Lepidoptera: Bombycidae) côn trùng sống khắp nơi giới sử dụng chủ yếu loại thức ăn có nguồn gốc từ cellulose Thành phần cấu trúc (thành tế bào sơ cấp thứ cấp) bao gồm xenlulo, xylan, chất pectic lignin (Salisbury Ross 2001) Nó ăn dâu tằm để sản xuất tơ Lá dâu tằm có thành phần chủ yếu pectin, xylan, cellulose tinh bột Trong cellulose hợp chất thành tế bào thực vật Trong dâu tằm cellulose có 121 g / Kg -1 (Kandylis et al 2009) Gần đây, chứng đưa ruột Lepidoptera chứa vi khuẩn sản xuất enzym tiêu hóa giúp tiêu hóa thành phần cấu tạo dâu tằm cellulose, xylan, pectin tinh bột (Dillon Dillon THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU 2004) Tại đây, giả thuyết kiểm chứng đường tiêu hóa B mori chứa vi khuẩn tạo enzym tiêu hóa polysaccharid bao gồm cellulose, xylan, pectin tinh bột mà thơng thường khó tiêu hóa Người ta cho đóng góp dinh dưỡng hệ vi sinh vật đường ruột động vật nội tạng cải thiện hiệu tiêu hóa, cải thiện khả sống chế độ ăn mức tối ưu, thu nhận enzym tiêu hóa cung cấp vitamin Đây lý định chọn thực đề tài “PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE CỦA VI KHUẨN TỪ RUỘT TẰM Bombyx mori L (Lepidoptera: Bombycidae)” Mục tiêu - Phân lập vi khuẩn đường ruột tằm khả phân hủy cellulose tằm Bombyx mori Nội dung thực - Phân lập vi khuẩn đường ruột tằm Bombyx mori định danh sơ vi khuẩn phân lập test sinh hóa - Đánh giá khả phân giải cellulose từ vi khuẩn phân lập phương pháp cấy điểm THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU PHẦN I: TỔNG QUAN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU TỔNG QUAN VỀ TẰM Bombyx mori 1.1 Giới thiệu tằm Bombyx mori Hình 1.1 Tằm Bombyx mori (Dưới kính soi nổi) Tằm (Bombyx mori: sâu tằm dâu tằm) ấu trùng loài bướm tằm hóa Tằm ăn dâu tằm có màu trắng, chúng ăn thuộc giống tầm Và lồi trùng sinh tơ có giá trị kinh tế cao Tằm hồn tồn phụ thuộc vào người khơng có mặt tự nhiên hoang dã Ở nước phát triển, Việt Nam, dâu tằm nghề quan trọng vùng nông thôn Trồng dâu nuôi tằm đem lại hiệu kinh tế cao nhiều so với trồng khác, sản phẩm dâu tằm có giá trị cao Bombyx mori L (Lepidoptera: Bombycidae) hóa sử dụng rộng rãi để sản xuất tơ (Linnaeus, 1758) Nó ăn dâu tằm sử dụng rộng rãi để sản xuất tơ Sau nở, ấu trùng bắt đầu tiêu thụ gấp 30.000 lần trọng lượng nó, ăn dâu tằm phát triển nhanh chóng (Fenemore Prakash 1992) Trong dâu tằm có thành phần chủ yếu pectin, xylan, cellulose tinh bột (Salisbury Ross 2001) Gần đây, chứng đưa ruột tằm chứa vi khuẩn sản xuất enzym tiêu hóa giúp tiêu hóa thành phần cấu tạo dâu tằm cellulose, xylan, pectin tinh bột (Dillon Dillon 2004) Chúng lồi trùng có lợi đem lại hiệu kinh tế nâng cao chất lượng sống cho THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU người dân cho nông nghiệp nước ta Nó hồn tồn phụ thuộc vào người khơng có mặt tự nhiên hoang dã 1.2 Thành phần lồi phân bố tằm Tằm Bombyx mori tìm thấy quốc gia phát triển Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil, Thái Lan, Việt Nam, Indonesia, Ai Cập, Iran, Sri Lanka, Philippines, Bangladesh, Nepal, Myanmar, Thổ Nhĩ Kỳ, Papua New Guinea, Mexico, Uzbekistan số quốc gia châu Phi Mỹ Latinh lấy nghề trồng dâu nuôi tằm để cung cấp việc làm cho người dân nơng thơn Mặc dù khơng có liệu xác nguồn giống tằm quốc gia khác giới, thông tin gần cho thấy có 4310 nguồn giống tằm tiếp cận quốc gia khác Có nhiều khả số loài bị trùng lặp A B l l o Hìnho 1.1 Một số lồi tằm (Nguồn: Internet) à i i G Chú thích: A: Lồi tằm G sắn, B: Loài tằm dâu e e o người bắt đầu khai thác từ khoảng Trong đó, Tằm dâu 4.000 – 5.000 năm trước o c c Chúng xác định giống có nguồn gốc từ Nhật Bản, Trung Quốc, châu Âu, Ấn Độ o o phân bố rộng có loài Philosamia cynthia r rãi khắp nơi Tằm thầu dầu sắn r i (Drury) Philosamia niconi (Hutt) Đây loài tằm nhỏ ăni thầu dầu sắn Tằm tạc thuộc loại tằm dại ăn láscây tạc số tạc khác Cós thể ươm tơ giống tằm dâu p p u u 10 n c c t t i THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN NGỌC BẢO CHÂU PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN NGUYỄN THỊ THU NGÂN 20 ... L (Lepidoptera: Bombycidae)? ?? Mục tiêu - Phân lập vi khuẩn đường ruột tằm khả phân hủy cellulose tằm Bombyx mori Nội dung thực - Phân lập vi khuẩn đường ruột tằm Bombyx mori định danh sơ vi khuẩn. .. thiện khả sống chế độ ăn mức tối ưu, thu nhận enzym tiêu hóa cung cấp vitamin Đây lý định chọn thực đề tài “PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE CỦA VI KHUẨN TỪ RUỘT TẰM Bombyx mori. .. bào vi khuẩn kính hiển vi quang học với vật kính dầu phóng đại 100 X; nhuộm Gram - Để đánh giá khả phân giải cellulose lấy nguồn cellulose từ đường ruột tằm tuổi - Và đánh giá khả phân giải cellulose