(Luận văn thạc sĩ) đánh giá chất lượng giống của một số chủng vi khuẩn lactobacillus

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM VI THỊ THU HỊA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG GIỐNG CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN LACTOBACILLUS TRONG ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN Chuyên ngành: Chăn nuôi Mã số: 60.62.01.05 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Tuyết Lê NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Vi Thị Thu Hòa i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Tuyết Lê tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Dinh dưỡng - Thức ăn, Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Vi Thị Thu Hòa ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng .vi Danh mục biểu đồ vii Danh mục hình vii Trích yếu luận văn .viii Thesis abstract x Phần Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích – yêu cầu 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Tổng quan Lactobacillus .3 2.1.1 Đặc điểm vi khuẩn Lactobacillus 2.1.2 Lên men lactic Lactobacillus 2.1.3 Một số đặc tính probiotic Lactobacillus 2.1.4 Vai trò vi khuẩn Lactobacillus chăn nuôi 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sinh trưởng vi sinh vật 2.2.1 Yếu tố dinh dưỡng 2.2.2 Yếu tố vật lý 11 2.2.3 Yếu tố hóa học .14 2.3 Biến dị vi sinh vật 15 2.3.1 Khái niệm 15 2.3.2 Các dạng biến dị 16 2.4 Các phương pháp bảo quản vi sinh vật 17 2.4.1 Phương pháp cấy truyền vi sinh vật 17 2.4.2 Giữ giống vi sinh vật môi trường đất, cát, hạt .19 2.4.3 Phương pháp đông khô đông khô dịch thể trực tiếp .20 2.4.4 Bảo quản lạnh 21 2.4.5 Phương pháp bảo quản lạnh sâu .21 2.5 Vai trò sinh khối vi khuẩn lactic chăn nuôi .22 Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu 23 iii 3.1 3.2 3.2.1 Đối tượng – địa điểm – thời gian nghiên cứu 23 Nội dung nghiên cứu 23 Đánh giá biến đổi mặt hình thái vi khuẩn Lactobacillus thời gian giữ giống: 23 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 Đánh giá biến đổi đặc tính sinh học chủng Lactobacillus 23 Phương pháp nghiên cứu 23 Nguyên vật liệu 23 Phương pháp bảo quản, giữ giống 24 Phương pháp xác định hình thái 24 Các phản ứng sinh hóa – Catalase Test 24 Phương pháp đánh giá khả phân giải protein .25 Phương pháp xác định khả sinh axit lactic đơng vón sữa 25 3.3.7 3.3.8 3.3.9 3.4 Phương pháp đánh giá sức sống giống 26 Phương pháp đánh giá khả sinh trưởng điều kiện nhiệt độ khác 26 Phương pháp xác định số lượng tế bào 26 Xử lý số liệu .27 Phần Kết thảo luận 28 4.1 Đánh giá biến đổi hình thái vi khuẩn Lactobacillus trình giữ giống .28 4.1.1 Sự biến đổi hình thái khuẩn lạc 28 4.1.2 Sự biến đổi hình thái vi khuẩn .30 4.2 Đánh giá biến đổi đặc tính sinh học chủng Lactobacillus thời gian bảo quản giữ giống 32 4.2.1 Khả phân giải protein 32 4.2.2 Khả đơng vón sữa sinh axit lactic chủng Lactobacillus 35 4.2.3 Đánh giá sức sống chủng giống Lactobacillus thời gian 4.2.4 bảo quản 38 Khả sinh trưởng mức nhiệt độ khác 39 Phần Kết luận kiến nghị 50 5.1 Kết luận .50 5.1.1 Về biến đổi hình thái Lactobacillus thời gian bảo quản 50 5.1.2 Về biến đổi đặc tính sinh học Lactobacillus thời gian bảo quản 50 5.2 Kiến nghị 51 5.2.1 Tồn 51 5.2.2 Kiến nghị 51 Tài liệu tham khảo 52 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt cs : Cộng oC : Độ C h : Giờ NXB : Nhà xuất ST : Sinh trưởng TB : Tế bào VK : Vi khuẩn VSV : Vi sinh vật v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Hoạt độ nước số giống vi sinh vật 12 Bảng 4.1 Đặc điểm khuẩn lạc chủng Lactobacillus thời gian bảo quản giữ giống 29 Bảng 4.2 Hình thái vi khuẩn Lactobacillus thời gian bảo quản 31 Bảng 4.3 Khả phân giải protein chủng vi khuẩn Lactobacillus thời gian bảo quản 32 Bảng 4.4 Khả sinh axit lactic chủng vi khuẩn Lactobacillus thời gian bảo quản35 Bảng 4.5 Khả đơng vón sữa thời điểm 24h chủng Lactobacillus thời gian bảo quản giữ giống 37 Bảng 4.6 Số lượng tế bào sống (TB/ml) chủng Lactobacillus thời gian bảo quản giữ giống 38 Bảng 4.7 Khả sinh trưởng chủng Lactobacillus 30 oC 41 Bảng 4.8 Khả sinh trưởng chủng Lactobacillus 35 oC 43 Bảng 4.9 Khả sinh trưởng chủng Lactobacillus 40 oC 45 Bảng 4.10 Khả sinh trưởng chủng Lactobacillus 45 oC 47 vi DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 2.1 Giới hạn nhiệt độ nhóm vi sinh vật .13 Biểu đồ 4.1 Khả phân giải protein chủng Lactobacillus thời gian bảo quản .34 Biểu đồ 4.2 Khả sinh axit lactic chủng Lactobacillus thời gian bảo quản giữ giống 36 Biểu đồ 4.3 Khả sinh trưởng Lactobacillus nhiệt độ 30 oC .42 Biểu đồ 4.4 Khả sinh trưởng Lactobacillus nhiệt độ 35 oC .44 Biểu đồ 4.5 Khả sinh trưởng Lactobacillus nhiệt độ 40 oC .46 Biểu đồ 4.6 Khả sinh trưởng Lactobacillus nhiệt độ 45 oC .48 DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 Đĩa petri nuôi cấy NCb 31 Hình 4.2 Khuẩn lạc NCb 31 Hình 4.3 NCb qua ba lần cấy chuyển .31 Hình 4.4 Hình thái số chủng giống Lactobacillus 32 Hình 4.5 Khả phân giải protein chủng Lactobacillus 34 Hình 4.6 Khả đơng vón sữa vi khuẩn Lactobacillus 38 Hình 4.7 Đánh giá sinh trưởng môi trường MRS dịch thể 40 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Vi Thị Thu Hòa Tên Luận văn: Đánh giá chất lượng giống số chủng vi khuẩn Lactobacillus điều kiện bảo quản Ngành: Chăn Nuôi Mã số: 60.62.01.05 Tên sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đánh giá biến đổi hình thái, đặc điểm sinh trưởng số đặc tính sinh học chủng vi khuẩn Lactobacillus bảo quản, giữ giống môi trường thạch nghiêng tủ lạnh (4oC) 90 ngày để từ đánh giá phẩm chất giống đưa quy trình bảo quản giống phù hợp điều kiện phịng thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu Đề tài có nội dung - Đánh giá biến đổi mặt hình thái vi khuẩn Lactobacillus thời gian giữ giống - Đánh giá khả sống sót chủng Lactobacillus thời gian bảo quản - Đánh giá khả sinh trưởng chủng Lactobacillus điều kiện nhiệt độ khác thời gian bảo quản - Đánh giá số đặc tính sinh học giống: + Đánh giá khả phân giải protein + Đánh giá khả sinh axit lactic đơng vón sữa Nguyên vật liệu Các chủng Lactobacillus sử dụng nghiên cứu: + 01 chủng Lactobacillus bulgaricus: Proc + 02 Lactobacillus acidophilus: LA, NCb + 03 Lactobacillus plantarum: LP, ND1, ND2 Tất chủng giống phân lập chọn lọc từ mẫu sản phẩm lên men Sử dụng môi trường MRS để giữ giống Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp bảo quản, giữ giống: Giống Lactobacillus nuôi cấy môi trường thạch nghiêng MRS 37oC/48h sau giữ giống tủ lạnh (4oC) viii - Phương pháp xác định hình thái: Vi khuẩn nhuộm Gram quan sát kính hiển vi quang học - Các phản ứng sinh hóa: gồm phản ứng lên men đường, Catalase Test - Phương pháp đánh giá khả phân giải protein: sử dụng phương pháp khuếch tán thạch, đo đường kính vịng phân giải - Xác định khả sinh axit lactic phương pháp chuẩn độ đơng vón sữa - Phương pháp đánh giá sức sống giống: Đếm số lượng tế bào sống phương pháp pha loãng nồng độ - Phương pháp đánh giá khả sinh trưởng điều kiện nhiệt độ khác nhau: xác định số lượng tế bào nuôi cấy mức nhiệt độ 30, 35, 40 45 oC 24-48h Kết kết luận - Với phương pháp bảo quản giữ giống môi trường thạch nghiêng 4oC 90 ngày với thời gian cấy truyền tháng/lần khuẩn lạc hình thái tế bào chủng giống nghiên cứu khơng có biến đổi so với ban đầu - Trong số chủng giống kiểm tra có chủng LA, LP Proc trì chất lượng giống ổn định suốt 90 ngày bảo quản - Ở mức nhiệt độ thường (30-35oC): Các chủng giống có tốc độ sinh trưởng lớn gồm LA, LP, NCb, Proc Ở nhiệt độ cao (40-45 oC): Các chủng giống có tốc độ sinh trưởng lớn gồm LA LP - Chủng Lactobacillus LA chủng giống có sức sống đặc tính sinh học ổn định suốt trình bảo quản ix