Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ HẢI SƠN Tên đề tài: SÀNG LỌC VÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỦNG BACILLUS CÓ KHẢ NĂNG SINH ENZYME NGOẠI BÀO ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ RỪNG QUỐC GIA BA VÌ VÀ VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP NÚI BÀ CỦA VIỆT NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Cơng nghệ Sinh học Khoa : Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm Khóa học : 2010 - 2014 Thái Nguyên, năm 2014 n ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ HẢI SƠN Tên đề tài: SÀNG LỌC VÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỦNG BACILLUS CÓ KHẢ NĂNG SINH ENZYME NGOẠI BÀO ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ RỪNG QUỐC GIA BA VÌ VÀ VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP NÚI BÀ CỦA VIỆT NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Cơng nghệ Sinh học Khoa : Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm Khóa học : 2010 - 2014 Người hướng dẫn: T.S Đinh Thị Thu Hằng (Viện Công nghệ Sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam) T.S Dương Văn Cường (Khoa CNSH-CNTP - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên) Thái Nguyên, năm 2014 n LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Thị Cẩm Hà, TS Đinh Thị Thu Hằng, KS Nguyễn Đăng Thắng cán nghiên cứu phịng phịng Cơng nghệ sinh học tái tạo môi trường, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình bảo dìu dắt tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện khóa luận tốt nghiệp Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Dương Văn Cường, thầy cô Khoa Công nghệ sinh học Công nghệ thực phẩm ân cần dạy dỗ, truyền đạt kiến thức chuyên môn kinh nghiệm sống Từ đáy lịng mình, tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè tạo điều kiện, giúp đỡ để tơi có tảng đạo đức kiến thức vô giá Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2014 Sinh viên VŨ HẢI SƠN n MỤC LỤC Trang PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .2 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 2.1 Enzyme ngoại bào 2.1.1 Laccase 2.1.2 Protease .8 2.1.3 Chitinase 2.1.4 Cellulase 11 2.2 Thuốc nhuộm 12 2.3 Một số phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 15 2.3.1 Phương pháp hóa lý 15 2.3.2 Phương pháp oxy hóa bậc cao 15 2.3.3 Phương pháp sinh học .15 PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 17 3.1 Vật liệu, hóa chất thiết bị .17 3.1.1 Vật liệu 17 3.1.2 Hóa chất mơi trường ni cấy 17 3.1.3 Máy móc thiết bị 18 3.2 Phương pháp nghiên cứu 18 3.2.1 Sàng lọc chủng vi khuẩn sinh enzyme ngoại bào (chitinase, cellulase, protease) 18 3.2.2 Sàng lọc vi khuẩn sinh laccase ngoại bào 19 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng số điều kiện môi trường đến khả sinh trưởng sinh laccase chủng BBV11 20 3.3.1 Ảnh hưởng môi trường nuôi cấy 20 n luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam 3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ CuSO4 20 3.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ 20 3.3.4 Ảnh hưởng pH môi trường ban đầu 21 3.4 Nghiên cứu khả loại màu thuốc nhuộmcủa chủng BBV11 21 3.4.1 Phân loại theo phương pháp truyền thống 21 3.4.2 Phân loại phương pháp xác định so sánh trình tự gen mã hóa 16S rRNA 21 PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Sàng lọc chủng vi khuẩn có khả sinh enzyme ngoại bào 24 4.1.1 Khả sinh protease, chitinase, cellulase .24 4.1.2 Khả sinh laccase 26 4.2 Phân loại chủng BBV1 27 4.2.1 Phân loại theo phương pháp truyền thống 27 4.2.2 Phân loại phương pháp xác định so sánh trình tự gene mã hóa 16S rRNA 28 4.3 Ảnh hưởng số yếu tố môi trường đến khả sinh laccase chủng BBV11 29 4.3.1 Ảnh hưởng môi trường nuôi cấy 29 4.3.2 Ảnh hưởng nồng độ CuSO4 30 4.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ 31 4.3.4 Ảnh hưởng pH môi trường 32 4.4 Khả loại màu chủng BBV11 34 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam n luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Trang Hình 2.1 Cấu trúc khơng gian phân tử laccase Hình 4.1 Hình thái khuẩn lạc chủng BBV11 mơi trường PDA-M khơng bổ sung (A) có bổ sung guaiacol (B) 26 Hình 4.2 Hoạt tính laccase chủng vi khuẩn BBV11, BBD9 BBD38 27 Hình 4.3 Hình thái khuẩn lạc (A) hình thái tế bào quan sát kính hiển vi điện tử với độ phóng đại 13000 lần (B) 28 Hình 4.4 Ảnh hưởng nồng độ CuSO4 đến khả sinh laccase chủng BBV11 30 Hình 4.5 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả sinh laccase chủng BBV11 32 Hình 4.6 Ảnh hưởng pH đến khả sinh laccase 33 Hình 4.7 Hiệu loại màu khả sinh laccase chủng BBV11 sau ngày nuôi 34 Hình 4.8 Màu Dimaren Black CLS thời điểm ban đầu (A) sau ngày nuôi (B) 34 luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam n luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1 Các vi sinh vật sinh laccase Bảng 2.2 Một số vi sinh vật sinh laccase ứng dụng Bảng 2.3 Nguồn vi sinh vật sinh cellulase 12 Bảng 3.1 Thành phần phản ứng xác định hoạt tính laccase 19 Bảng 3.2 Thành phần phản ứng PCR 23 Bảng 4.1 Khả sinh chitinase, cellulase protease số chủng vi khuẩn nghiên cứu 24 Bảng 4.2 Hoạt tính laccase chủng BBV11 môi trường khác 29 luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam n luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 2,4-DCP 2,4 – dichlorophenol 2,6-DMP 2,6 – dimethoxyphenol ABTS 2,2’–azino–bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) DDT 1,1,1-trichloro-2,2-bis(4-chlorophenyl) ethane LMS Laccase-mediator system OD Optical density PAH Polycyclic aromatic hydrocarbons PCB Polychlorinated biphenyls POPs Persistent organic pollutants RBBR Remazol Brilliant Blue R TNT Trinitrotoluen U/l Unit per litre luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam n luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong kỷ XXI, Các lĩnh vực sản xuất công nghiệp xương sống hầu hết quốc gia Thế giới Hiện Việt Nam, gia tăng dân số vượt ngưỡng 90 triệu người hội thách thức không nhỏ Được thiên nhiên ưu đãi với nguồn tài nguyên, thiên nhiên phong phú, phát triển nhanh chóng cơng nghiệp đem lại lợi ích khơng thể phủ nhận Tuy nhiên, với phát triển mơi trường ngày bị ô nhiễm nghiêm trọng chất thải công nghiệp gây Môi trường đất nước nhiều đô thị, khu công nghiệp làng nghề bị ô nhiễm thiếu cơng trình, thiết bị biện pháp xử lý chất thải hiệu Mỗi ngành công nghiệp khác lại tạo nguồn ô nhiễm gây nhiễm mơi trường đất, nước, khơng khí mức độ khác Tùy vào loại mức độ nhiễm mà có biện pháp xử lý riêng biệt Tuy nhiên, có số phương pháp xử lý nhiễm phương pháp vật lý, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học kết hợp phương pháp So với phương pháp vật lý phương pháp hóa học phương pháp xứ lý ô nhiễm môi trường sinh học sử dụng vi sinh vật đặc biệt quan tâm lợi ích mặt kinh tế thân thiện với môi trường mà phương pháp đem lại Vi sinh vật sử dụng xử lý bao gồm nấm, xạ khuẩn vi khuẩn sinh enzyme ngoại bào có khả chuyển hóa phân hủy hợp chất hữu khó phân hủy Trong số enzyme ngoại bào laccase, chitinase, cellulase, protease quan tâm nghiên cứu giới Việt Nam khả ứng dụng chúng nhiều lĩnh vực Đặc biệt, laccase có phổ chất rộng ứng dụng công nghệ sinh học mơi trường (phân hủy chất vịng thơm, loại màu thuốc nhuộm v.v.), công nghệ thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm Vi khuẩn Bacillus tìm thấy nhiều tự nhiên, nghiên cứu ứng dụng rộng rãi chúng có khả sinh bào tử, sinh trưởng điều kiện khắc nghiệt khả sinh số enzyme ngoại bào đề cập Một số đại diện vi khuẩn Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis… luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam n luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam Do đề tài “Sàng lọc nghiên cứu số chủng Bacillus có khả sinh enzyme ngoại bào phân lập từ rừng Quốc gia Ba Vì vườn Quốc gia Bidoup Núi Bà Việt Nam” tiến hành, với nội dung sau: • Sàng lọc chủng vi khuẩn phân lập từ mục đất mùn rừng Quốc Gia Ba Vì vườn Quốc Gia Bidoup Núi Bà có khả sinh enzyme ngoại bào • Phân loại định tên chủng vi khuẩn có khả sinh enzyme ngoại bào với hoạt tính cao theo phương pháp truyền thống xác định trình tự gene mã hóa 16S rRNA • Nghiên cứu ảnh hưởng số điều kiện nuôi cấy môi trường, pH, nồng độ chất cảm ứng, nhiệt độ lên khả sinh tổng hợp laccase chủng vi khuẩn tuyển chọn • Đánh giá khả loại màu thuốc nhuộm chủng tuyển chọn 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Sàng lọc chủng Bacillus có khả sinh số enzyme ngoại bào (laccase, proteinase, chitinase, cellulase) Xác định số điều kiện ni cấy thích hợp để chủng Bacillus lựa chọn sinh tổng hợp enzyme ngoại bào có hoạt tính cao ổn định 1.3 Mục đích nghiên cứu Tăng cường, nâng cao kĩ thực hành, kiến thức chuyên môn đóng góp phần khả nghiên cứu khoa học sinh viên 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Tuyển chọn chủng có họat tính enzyme tốt ứng dụng xử lý ô nhiễm môi trường luan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.namluan.van.thac.si.sang.loc.va.nghien.cuu.mot.so.chung.bacillus.co.kha.nang.sinh.enzyme.ngoai.bao.duoc.phan.lap.tu.rung.quoc.gia.ba.vi.va.vuon.quoc.gia.bidoup.nui.ba.cua.viet.nam n
Ngày đăng: 22/01/2024, 22:55
Xem thêm:
