nghiên cứu quy trình tạo sinh khối chủng bacillus subtilis

Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện LỜI CẢM ƠN Chân thành cảm tạ và biết ơn: Thầy Nguyễn Văn Nguyện và Anh Giáp Văn Thắng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành tốt luận văn này. Quý Thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức cho tôi trong suốt khoảng thời gian học tại trường. Quý Thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho tôi những kiến thức chuyên môn và nhiều kinh nghiệm trong cuộc sống sản xuất thực tế. Các anh chị, cán bộ phòng thí nghiệm – cán bộ thư viện cùng tất cả các bạn sinh viên trong và ngoài ngành Công nghệ Thực Phẩm đã trau dồi, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu đề tài. Một lần nữa xin chân thành cảm tạ và biết ơn. TPHCM, ngày 22 tháng 9 năm 2008 Sinh viên Huỳnh Thị Quỳnh Ngân SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 1 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện ĐẶT VẤN ĐỀ Trong quá trình nuôi trồng thủy sản, lượng thức ăn thừa và chất thải hữu cơ thải ra môi trường nuôi khá lớn. Các hợp chất hữu cơ này là nhân tố kích thích sự phát triển của VSV gây ô nhiễm ao nuôi làm mất cân bằng hệ sinh thái ao. Mặt khác, trong quá trình phân hủy không triệt để các hợp chất hữu cơ từ thức ăn thừa, chất thải và xác động vật nuôi sinh ra một số chất độc. Một số hợp chất độc (NH 3 , H 2 S, CH 4 …) và sự phát triển quá mức của VSV không có lợi trong môi trường nuôi làm giảm chất lượng nước dẫn đến tăng stress và tăng khả năng nhiễm bệnh, tôm cá phát triển còi cọc và tỷ lệ chết tăng cao. Trước đây, người ta thường dùng những chất kháng sinh để phòng và trị bệnh cho gia súc, gia cầm và tôm cá. Việc sử dụng kháng sinh trong một thời gian dài đã để lại nhiều hậu quả không mong muốn như sự kháng thuốc của vi khuẩn hoặc rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột dẫn đến khó điều trị hơn. Nghiêm trọng hơn là sự tồn dư kháng sinh trong thịt của các động vật này dẫn đến việc hạ giá thành sản phẩm, gây cản trở cho việc xuất khẩu làm thiệt hại rất lớn trong chăn nuôi. Do đó, để khắc phục được tình trạng này, biện pháp duy nhất giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thủy sản là sử dụng các phương pháp bền vững và thân thiện với môi trường. Trong đó, phương pháp sinh học là lựa chọn ưu tiên hàng đầu hiện nay. Thông qua sử dụng các chế phẩm sinh học các chất ô nhiễm sẽ được giảm thiểu tối đa và trả lại sự cân bằng sinh thái cho môi trường. Đặc biệt, phương pháp này sẽ không để lại hậu quả hay tồn dư như khi sử dụng các loại hóa chất và thuốc kháng sinh. Với xu hướng phát triển của khoa học kỹ thuật, trong tương lai gần các chế phẩm sinh học sẽ ngày càng được áp dụng rộng rãi. Phương pháp sinh học dựa vào quá trình hoạt động của các chủng vi sinh vật. Các chủng này có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ đơn giản và phức hợp nhờ khả năng tổng hợp enzyme phân hủy hữu cơ (protease, amylase, cellulose…), đồng thời tạo ra chất đối kháng ức chế VSV gây bệnh. Một trong các loài vi sinh vật được chứng minh có nhiều khả năng trong xử lý ô nhiễm ao nuôi hiệu quả là Bacillus. Trong đó, chủng Bacillus subtilis đã và đang được sử dụng phổ biến trong thủy sản. Với nhiều hệ enzyme có tác dụng phân hủy các hợp chất hữu cơ thải ra từ thức ăn thừa và phế thải làm giảm sự tích lũy bùn hữu cơ nên chủng Bacillus subtilis được chúng tôi lựa chọn để thực hiện quy trình thu nhận sinh khối nhằm sản xuất ra chế phẩm sinh học xử lý nước ao nuôi thủy sản. SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 2 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện Đề tài này nghiên cứu các điều kiện và nguồn dinh dưỡng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus subtilis nhằm rút ra các điều kiện tối ưu cho quá trình thu nhận sinh khối. Nội dung của đề tài bao gồm: - Nghiên cứu lựa chọn môi trường nuôi cấy tăng sinh cho chủng Bacillus subtilis. - Khảo sát các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus subtilis như nhiệt độ, pH môi trường. - Nghiên cứu các nguồn dinh dưỡng cacbon, nitơ và muối khoáng. - Nghiên cứu khả năng tạo bào tử Bacillus subtilis. - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến tốc độ sinh trưởng cho chủng Bacillus subtilis. - Xây dựng quy trình thu nhận sinh khối Bacillus subtilis. SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 3 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghề nuôi thủy sản ở khu vực ĐBSCL Trong những năm gần đây ngành nuôi trồng thuỷ sản (NTTS) đã đạt được những thành tựu to lớn, đóng góp đáng kể cho sự phát triển ngành thuỷ sản nói riêng và cho nền kinh tế quốc dân nói chung. Trong các hoạt động hỗ trợ cho sự phát triển của ngành nuôi trồng thuỷ sản, chế biến thức ăn, sản xuất giống thuỷ sản, thú y và đặc biệt là công tác phát triển hệ thống thuỷ lợi là không thể không nhắc đến. Như chúng ta đã biết, hoạt động NTTS của Việt Nam chủ yếu được tiến hành ở vùng ĐBSCL - là vùng chiếm phần lớn cả về sản lượng và diện tích NTTS của cả nước với tổng diện tích có khả năng phát triển NTTS toàn vùng khoảng 1.377.800 ha và diện tích hiện đã đưa vào phát triển NTTS (2005) là 709.980 ha, tổng sản lượng NTTS (2005) đạt 1.014.590 tấn chiếm tới 72% tổng sản lượng NTTS toàn quốc. Dự tính đến năm 2010 ở khu vực ĐBSCL đối với nuôi thủy sản nước mặn-lợ là 649.430 ha, nuôi trồng thủy sản nước ngọt là 366.590 ha [13]. Với hiện trạng phát triển như vậy hoạt động NTTS vùng ĐBSCL cũng cần có các đầu vào tương ứng bao gồm cả con giống, thức ăn và đặc biệt là nguồn cấp và thoát nước thích hợp. Điều này cho thấy nuôi trồng thủy sản ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội khu vực ĐBSCL. 1.2. Ô nhiễm môi trường và giải pháp xử lý trong ao nuôi thủy sản 1.2.1. Tình trạng ô nhiễm môi trường Vấn đề nóng bỏng hiện nay ở khu vực ĐBSCL là sự ô nhiễm môi trường nước ở các ao nuôi thủy sản. Theo đánh giá của các nhà khoa học, hằng năm các nguồn chất thải do nuôi trồng thủy sản ở khu vực ĐBSCL thải ra khoảng gần 500 triệu m 3 bùn và chất thải do nuôi trồng thủy sản. Riêng chất thải nuôi cá tra, cá ba sa đã trên 2 triệu tấn/năm [7]. Nguồn chất thải độc hại này hiện nay vẫn chưa được xử lý triệt để và được thải vào sông rạch trong khu vực làm ảnh huởng đến sinh hoạt của người dân. Ở nhiều địa phương, người dân phải đang đối mặt với các bệnh đường tiêu hóa, bệnh sốt xuất huyết, bệnh suy dinh dưỡng trẻ em và cả SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 4 Hình 1.1 Nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL [18] Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện ngộ độc thực phẩm hay hóa chất trong quá trình sản xuất canh tác ở các vùng đất ngập nước nuôi trồng thủy sản. Do đó, tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường nước từ các ao nuôi cá tra ở ĐBSCL là cần thiết. 1.2.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm Tuy có rất nhiều nguyên nhân làm cho môi trường nước ở các sông và kênh rạch bị ô nhiễm như: các chất thải từ các khu công nghiệp, từ sản xuất lúa, từ nuôi thủy sản, các chất thải từ sinh hoạt của người dân. Trong đó, tình trạng ô nhiễm môi trường nước tại các khu vực nuôi thủy sản đang là vấn đề bức xúc. Nguyên nhân chủ yếu của tình trạng này là do lượng thức ăn thừa tích tụ trong ao và sự gia tăng về diện tích ao nuôi. Theo một số nghiên cứu cho thấy ô nhiễm tập trung chủ yếu vào dư lượng thức ăn thừa thãi của cá, tôm thối rữa bị phân hủy trong ao nuôi. Những chất thải trong ao nuôi được thải ra ngoài không chỉ gây dịch bệnh cho vật nuôi mà còn tác động tới sức khỏe của con người qua nguồn nước sinh hoạt. Bên cạnh đó hệ thống thủy lợi phục vụ nuôi thủy sản chưa bảo đảm không tuân thủ các qui định về bảo vệ môi trường như xây dựng hệ thống xử lý nước cấp, nước thải, chất thải từ ao nuôi, không đảm bảo điều kiện vệ sinh thú y trong nuôi trồng thủy sản, không xây dựng hệ thống ao lắng để xử lý nước trước khi cho vào ao nuôi và xử lý nước thải trước khi xả ra sông rạch. Điển hình là ở những khu vực nuôi cá tra hầm nổi tiếng dọc bờ sông Tiền, sông Hậu các chủ ao đầm xả nước thải ô nhiễm và bùn đáy ao ra sông rồi lại bơm trực tiếp nguồn nước ô nhiễm đó vào lại ao nuôi cá [8]. Đứng trước những vấn đề ô nhiễm môi trường do nuôi trồng thủy sản gây ra như hiện nay, cần phải có những biện pháp hữu hiệu để khắc phục nhằm đem lại nguồn nước sạch hơn cho vật nuôi lẫn con người. 1.2.3. Giải pháp khắc phục Ðể bảo đảm phát triển lợi thế ngành nuôi trồng thủy sản ở ÐBSCL nhằm đáp ứng yêu cầu hội nhập quốc tế, cần phải thực hiện các biện pháp thích hợp để giải quyết những khó khăn về ô nhiễm. Hiện nay, có một số biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước nuôi thủy sản đang được áp dụng như giải pháp về cơ học, hóa học và sinh học. SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 5 Hình 1.2 Ô nhiễm môi trường ao nuôi cá [16]. Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện 1.2.3.1. Giải pháp cơ học Giải pháp thường dùng hiện nay là dùng bơm để hút hết nước trong ao hoặc rải vôi trên khắp mặt ao hoặc dùng các hệ thống tái tuần hoàn nước. Hệ thống này được phát triển ở nhiều nơi chủ yếu để loại bỏ các tác nhân gây bệnh do virút trong các hệ thống nuôi. Chúng mang lại một số hiệu quả nhất định trong việc giảm lượng nước thải ra môi trường do lượng nước thải vào các thuỷ vực lân cận giảm đi đáng kể [7]. Ngoài ra, các hệ thống khép kín này giúp người NTTS ngăn ngừa các chất độc hại do các tác nhân gây bệnh, thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ. Hệ thống tái tuần hoàn có thể được dùng để tăng cường việc diệt vi khuẩn, giúp loại bỏ các chất hữu cơ lơ lửng là những chất có thể chứa các tác nhân gây bệnh hay dư lượng hoá chất. Tuy nhiên giải pháp cơ học để hút chất thải ra ngoài đòi hỏi đầu tư rất lớn về chi phí vận hành máy móc và tốn kém trong việc xử lý chất thải. Nếu chất thải không được xử lý triệt để sẽ dẫn tới nguy cơ phát tán nguồn ô nhiễm ra kênh, rạch. Do đó, biện pháp cơ học không phải là giải pháp toàn diện cho vấn đề xử lý ô nhiễm môi trường nước thủy sản. 1.2.3.2. Giải pháp hóa học Các hoá chất dùng trong nuôi trồng thuỷ sản bao gồm các chất khử trùng, các tác nhân kháng khuẩn, các thuốc trị bệnh khác. Các loại vật tư kiến trúc công trình như chất dẻo, các phụ gia, chất màu, chất chống ôxy hoá, chất chống cháy, diệt nấm, tẩy trùng v.v nhằm kháng cự lại các vi khuẩn tồn tại sẵn có trong ao. Các chất xử lý đất và nước như phèn (sunfat nhôm- kali), thạch cao, vôi, EDTA (Axit dinatri ethylendiamintetraacetic), zeolit [7]. Khi được sử dụng, ngoài những tác dụng mong muốn, đơn giản, rẻ tiền, các hoá chất còn gây ra nhiều tác hại ảnh hưởng xấu đến môi trường và con người. Cụ thể là chúng bị tồn lưu trong môi trường thuỷ sinh, sự tích tụ các dư lượng thuốc kháng khuẩn trong các chất lắng đọng có tiềm năng ức chế hoạt tính của vi khuẩn và giảm mức độ phân rã của các chất hữu cơ. Các hoá chất có thể gây độc và để lại dư lượng cả ở trong các sinh vật không phải là đối tượng nuôi. Do đó, giải pháp này ít được sử dụng do mang lại nguy hiểm cho thủy sản cũng như người tiêu dùng các sản phẩm liên quan. 1.2.3.3. Giải pháp sinh học Dùng các chế phẩm sinh học trong xử lý nguồn nước ở ao nuôi cá là biện pháp sinh học phổ biến nhất. Tuy nhiên, trong quá trình nuôi cần phải tăng cường sục khí để các VSV hữu SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 6 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện hiệu phát triển. Đồng thời, phải bổ sung thường xuyên các VSV hữu hiệu vào ao nuôi để đẩy mạnh quá trình phân hủy, các VSV có tính đối kháng với VSV gây bệnh. Và bổ sung chế phẩm vào thức ăn để tăng cường miễn dịch cho vật nuôi. Việc sử dụng chế phẩm sinh học để giải quyết vấn đề nước ao nuôi cá có thuận lợi là khống chế dịch bệnh, tăng sức đề kháng đồng thời cung cấp một phương thức an toàn bền vững đối với người nuôi và tiêu dùng. Dùng các chế phẩm sinh học có thể xử lý triệt để các thành phần độc hại gây ô nhiễm có trong nước thải, chất thải thành các chất an toàn sinh thái. Các chế phẩm sinh học này là các vi khuẩn yếm khí, hiếu khí, các xạ khuẩn, nấm men để xử lý lượng thức ăn dư thừa, các chất thải trong ao nuôi, các nguồn bùn cặn đáy ao nuôi v.v [7]. Như vậy, để khắc phục các vấn đề trong xử lý nước ao nuôi thủy sản mà không ảnh hưởng xấu đến chất lượng giống cũng như các giai đoạn trong quá trình nuôi thì việc chọn giải pháp để khắc phục là cần thiết. Trong các giải pháp đang được áp dụng hiện nay, phương pháp sinh học được quan tâm nhiều nhất, cho hiệu quả xử lý ô nhiễm cao và thân thiện với môi trường. Do phương pháp này chiếm vai trò quan trọng về qui mô cũng như giá thành đầu tư, chi phí cho một đơn vị khối lượng chất khử là ít nhất. Đặc biệt xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học sẽ không gây ô nhiễm, tái ô nhiễm môi trường. 1.3. Một số nguồn dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của VSV 1.3.1 Nguồn dinh dưỡng cacbon của vi sinh vật Nguồn cacbon có vai trò quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của VSV. Chúng vừa là nguồn năng lượng vừa là nguồn dinh dưỡng cho cơ thể. Mỗi loài VSV đều thích hợp với các nguồn cacbon khác nhau. Do đó, căn cứ vào nguồn dinh dưỡng cacbon mà người ta chia vi sinh vật thành các nhóm khác nhau (bảng 1.1). Như vậy, tùy nhóm vi sinh vật mà nguồn cacbon được cung cấp có thể là chất vô cơ (CO 2 , NaHCO 3 , CaCO 3 ) hoặc chất hữu cơ. Trong tất cả các nguồn cacbon đơn giản và tổng hợp được dùng làm nguồn dinh dưỡng cho VSV thì một số nguồn cacbon thay thế như rỉ đường, dịch kiềm sunfit, tinh bột và cellulose, dầu thực vật…vv được sử dụng phổ biến trong công nghệ lên men. Bảng 1.1 Thành phần nhóm vi sinh vật [5] Nhóm sinh Tự dưỡng Dị dưỡng Hoại sinh Ký sinh SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 7 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện lý VSV Tự dưỡng quang năng Tự dưỡng hóa năng Dị dưỡng quang năng Dị dưỡng hóa năng Nguồn C CO 2 CO 2 Chất hữu cơ Chất hữu cơ Chất hữu cơ Chất hữu cơ Nguồn năng lượng Ánh sáng Một số hợp chất vô cơ đơn giản. Ánh sáng Sự trao đổi chất của chất nguyên sinh của một cơ thể khác. Sự trao đổi chất của chất nguyên sinh các xác hữu cơ. Lấy từ các tổ chức hoặc dịch thể của một cơ thể sống. Ví dụ về VSV Vi khuẩn có sắc tố màu đỏ Vi khuẩn nitrate, lưu huỳnh vô màu, vi khuẩn sắt. Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía. Động vật nguyên sinh, nấm, một số vi khuẩn. Nấm, vi khuẩn gây thối, lên men. VSV gây bệnh cho người, động vật, thực vật, virus. 1.3.1.1. Rỉ đường: gồm rỉ đường mía và rỉ đường củ cải. Mật mía hoặc mật củ cải đường không kết tinh trong quá trình sản xuất đường thường gọi là rỉ đường. Rỉ đường mía là phụ phẩm thu được của công nghiệp ép mía thành đường sau khi thu được saccharose. Là một hỗn hợp khá phức tạp. Bên cạnh hàm lượng đường lên men được khá cao, trong rỉ đường còn chứa một lượng đáng kể các hợp chất chứa nitrogen, các vitamin và các hợp chất vô cơ. Ngoài ra còn chứa một số chất keo và vi sinh vật tạp nhiễm. Do đó người ta thường xử lý rỉ đường trước khi dùng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật. Rỉ đường củ cải là nước cốt sinh ra trong sản xuất đường từ củ cải đường. Dịch này được cô đặc có thể dùng lâu dài. Trong rỉ đường ngoài thành phần kích thích sự sinh trưởng của VSV còn chứa một số chất mà nếu dùng nó ở nồng độ cao sẽ kìm hãm sinh trưởng của vi sinh vật như SO 2 , hydroxylmethylfurfurol…v.v. Trong công nghiệp lên men người ta thường dùng cacbon là nguồn nguồn rỉ đường vì chúng rẻ tiền và rất thích hợp sử dụng đối với nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Mặt khác, trong rỉ đường có chứa hàm lượng đường cao, các chất kích thích sinh trưởng cho VSV. SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 8 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện Bảng 1.2. Thành phần hoá học của rỉ đường mía và rỉ đường củ cải [5] 3.1.3.2 Tinh bột và cellulose Tinh bột được sử dụng dưới dạng bột của khoai, sắn, lúa chủ yếu người ta hay dùng là tinh bột khoai mì. Ngoài thành phần dinh dưỡng khá phù hợp cho quá trình lên men, tinh bột khoai mì còn chứa rất nhiều chất khoáng như kali, natri, photpho, magie và sắt [3]. Mặt khác, khoai mì dùng làm thực phẩm cho người thường là loại thiếu dinh dưỡng, do đó giá cả thường rất rẻ và là loại dễ trồng nên tinh bột mì được sử dụng nhiều trong quá trình lên men. Dạng nguyên liệu này trước khi sử dụng làm môi trường nuôi cấy phải qua khâu xử lý và đường hóa. Tuy nhiên đối với các chủng vi sinh vật có hệ enzym amylase phát triển, người ta có thể sử dụng trực tiếp tinh bột sống không qua khâu đường hóa để nuôi cấy vi sinh vật. Thành phần của chúng được nêu ở bảng 1.3. Đối với cellulose người ta thường sử dụng dưới dạng rơm, rạ, giấy…Cấu tạo và tính chất của chúng rất đặc biệt và phức tạp nhằm tạo ra sự vững chắc cho cellulose. Do đó, việc phân SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 9 Thành phần Tỷ lệ Rỉ đường củ cải (saccharose) Rỉ đường mía (saccharose) Đường tổng số % 48 - 52 48 - 56 Chất hữu cơ khác % 12 - 17 9 - 12 Protein (N x 6,25) % 6 - 10 2 - 4 Kali % 2,0 - 7,0 1,5 - 5,0 Canxi % 0,1 - 0,5 0,4 - 0,8 Magie % 0,09 0,06 Photpho % 0,02 - 0,07 0,6 - 2,0 Biotin mg/kg 0,02 - 0,15 1,0 - 3,0 Axit pantotenic mg/kg 50 - 110 15 -55 Inozitol mg/kg 5000 - 8000 2500 - 6000 Tiamin mg/kg 1,3 1,8 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện hủy chúng trở nên rất khó khăn. Tuy vậy, cellulose cũng bị phân hủy bởi VSV trong những điều kiện thích hợp và sự phân hủy này đòi hỏi cần có nhiều loại enzyme khác nhau. 1.3.1.3. Dịch kiềm sulfite Là một loại phế phẩm của công nghiệp sản xuất cellulose. Chúng có đặc tính hấp thụ nhiều oxy, cho nên khi nuôi cấy các vi sinh vật hiếu khí có thể giảm mức cung cấp oxy tới 60% so với mức bình thường. Thành phần của chúng gồm 80% chất khô là đường hexose (glucose, mannose, galactose), phần còn lại là đường pentose (cylose, arabinose). Ngoài ra trong dịch kiềm sulfite có chứa acid ligninsulfuric. Acid này chưa được VSV sử dụng. 1.3.1.4. Dầu thực vật Dầu thực vật bao gồm một số loại dầu như dầu đậu nành, dầu dừa, dầu đậu phộng, dầu hạt bông, dầu hướng dương…v.v. Các loại dầu kể trên được dùng cho vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật với chức năng vừa là nguồn cacbon vừa là chất phá bọt. Nhưng các loại dầu có mặt trong môi trường chỉ có vai trò là nguồn cacbon khi vi sinh vật được nuôi cấy sinh enzyme lipase. Đồng thời lượng chất béo cho vào môi trường nuôi cấy phải phù hợp với mức độ tạo bọt của môi trường vì nếu bổ sung quá nhiều sẽ làm chậm quá trình đồng hóa nguồn cacbohydrate của VSV do làm tăng độ nhớt của môi trường. Bảng 1.3 Thành phần hóa học trung bình của khoai mì [3]. SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 10 STT Thành phần Đơn vị tính Số lượng 1 Protein % 1,1 2 Lipid % 0,2 3 Glucid tổng số % 36,4 4 Cellulose % 1,5 5 Tro % 0,8 6 Kali mg/100g 394 7 Canxi mg/100g 25,0 8 Photpho mg/100g 30,0 9 Sắt mg/100g 1,2 10 Vitamin B1 mg/100g 0,03 11 Vitamin B2 mg/100g 0,03 12 Vitamin PP mg/100g 0,6 13 Vitamin C mg/100g 34 14 Axit folic mg/100g 520 [...]... Tách sinh khối giống được nuôi trong các môi trường có thành phần dinh dưỡng tối ưu Rửa sinh khối SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân 24 sinh khối Sấy Thành phẩm Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện Hình vẽ 1.5 Quy trình thu nhận sinh khối vi khuẩn [3] - Tách sinh khối: - Sấy sinh khối: Sau khi thu nhận sinh khối người ta tiến hành sấy sinh khối bằng cách sấy chân không và thu được thành phẩm Chất lượng sinh. .. ngư trường như B .subtilis, B.megaterium, B.licheniformis [12] 1.6 Quy trình thu nhận sinh khối của vi khuẩn Quy trình thu nhận sinh khối vi khuẩn hầu như không khác nhau [hình vẽ 1.5] Hiện nay, quy trình thu nhận sinh khối vi khuẩn trải qua các bước như sau: - Về giống vi sinh vật: Sau khi được bảo quản trong tủ lạnh, chúng được hoạt hóa và cấy Giống VSV chuyền qua môi trường thạch nghiêng nhằm giữ... cho quá trình sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus subtilis Mặt khác, TCS là môi trường có nguồn dinh dưỡng cao thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của chủng Do đó chúng tôi quy t định chọn môi trường này là môi trường nhân giống cấp 1 thích hợp nhất để sử dụng làm các nghiên cứu thí nghiệm ở giai đoạn sau 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis. .. trong 24h ở 300C Nghiên cứu ảnh hưởng các nguồn nitơ: pepton, casein, urê, KNO3, NaNO3, bã đậu nành Nghiên cứu ảnh hưởng các nồng độ muối: 1%, 2%, 3%, 5% Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện Xây dựng môi trường nuôi cấy Khảo sát ảnh hưởng của thời gian Lên men trong môi trường lỏng Thu sinh khối - Thời gian tạo sinh khối - Nồng độ tế bào Đánh giá chất lượng sinh khối - Hiệu suất tạo bào tử Hình... NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu Chủng Bacillus subtilis dùng trong nghiên cứu được lấy từ phòng thí nghiệm vi sinh thuộc TTCNSTH Chủng VSV này được bảo quản trên môi trường thạch nghiêng trong tủ lạnh ở nhiệt độ 50C 2.2 Vật liệu nghiên cứu + Hóa chất: Các hóa chất được sử dụng trong đề tài là hóa chất kỹ thuật và hóa chất tinh khiết thuộc phòng thí nghiệm hóa - vi sinh – Trung tâm công nghệ sau... thể nhận thấy chủng này không thích hợp với môi trường axit và kiềm mạnh mà chúng phát triển mạnh trên môi trường axit yếu và trung tính Theo một số nghiên cứu trước cho thấy, chủng vi khuẩn này hoạt động mạnh ở dải pH khá rộng từ 5.5 – 8.5 Do đó, kết quả nghiên cứu của đề tài cũng phù hợp với các nghiên cứu về ảnh hưởng của pH đối với sự sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus subtilis Ngoài... các quá trình trao đổi chất của VSV SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng của pH đến tốc độ sinh trưởng của 35 Bacillus subtilis Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Nguyện Do đó, chúng tôi chọn pH 6 – 7 là khoảng pH thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis 3.4 Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis Trong việc nghiên cứu thu... độ cao ở 500C của chủng vi sinh vật này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho công nghệ sấy khô chế phẩm giai đoạn sau 3.3 Ảnh hưởng của pH lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis Căn cứ vào đồ thị 3.3 nhận thấy pH cho tốc độ sinh trưởng mạnh nhất đối với chủng Bacillus subtilis là pH 6,0 với nồng độ tế bào là 2,0.10 10 (CFU/ml) Tuy nhiên cũng thấy rằng khoảng pH 6 – 7 tốc độ sinh trưởng khác... tử Bacillus đều chứa một lượng lớn acid teichoic liên kết subtilis [9] với gốc muramic 1.5.3.4 Tiêu mao Phần lớn các loài Bacillus đều có thể chuyển động nhờ vào vành lông rung 1.5.3.5 Nội bào tử Nội bào tử được mô tả đầu tiên bởi Cohn khi nghiên cứu về B .subtilis và sau đó là Koch trong các nghiên cứu về các loài gây bệnh như B.anthracis [8] Bào tử được sinh ra bên trong tế bào vào cuối thời kỳ sinh. .. tạo bào tử Hình 2.1 Sơ đồ thực hiện thí nghiệm thu nhận sinh khối chủng Bacillus subtilis 2.5 Một số phương pháp nghiên cứu 2.5.1 Xác định số lượng tế bào theo kỹ thuật đổ đĩa Nguyên tắc: Tế bào sống được xác định như một tế bào có khả năng phân chia, sinh sản Cách thường dùng để tính số tế bào sống là xác định số tế bào trong mẫu có khả năng tạo khuẩn lạc trên môi trường thạch thích hợp Cách tiến . trường. - Nghiên cứu các nguồn dinh dưỡng cacbon, nitơ và muối khoáng. - Nghiên cứu khả năng tạo bào tử Bacillus subtilis. - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến tốc độ sinh trưởng cho chủng Bacillus. bao gồm: - Nghiên cứu lựa chọn môi trường nuôi cấy tăng sinh cho chủng Bacillus subtilis. - Khảo sát các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus subtilis như. tài này nghiên cứu các điều kiện và nguồn dinh dưỡng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus subtilis nhằm rút ra các điều kiện tối ưu cho quá trình thu nhận sinh khối.