Nghiên ứu đặ tính ứng dụng ủa vi khuẩn lati để sản xuất thứ ăn hăn nuôi

vũ thị Bộ Giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành : công nghệ sinh học công nghệ sinh học Nghiên cứu đặc tính ứng dụng vi khuẩn lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi Vũ thị h»ng 2004 - 2006 Hµ néi 2006 hµ néi 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131581661000000 Luận văn thạc sĩ khoa học Nghiên cứu đặc tính ứng dụng vi khuẩn lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi Ngành : công nghệ sinh học Ngi hng dn: Nguyn Vn Cỏch Vũ thị Hà nội 2006 Mơc lơc Trang Mơc lơc Danh mơc c¸c ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu Phần I Tổng quan I.1 Tìm hiểu chung vi khuẩn lactic I.1.1 Sơ lược lịch sử nghiên cứu I.1.2 Đặc điểm chung vi khuẩn lactic I.1.2.1 Phân loại vi khuẩn lactic I.1.2.2 Đặc ®iĨm sinh lý, sinh ho¸ cđa vi khn lactic I.1.2.3 Một số yếu tố ảnh hưởng tới trình sinh trưởng phát triển vi khuẩn lactic 12 I.1.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá qúa trình lên men lactic 15 I.1.3.1 Lên men lactic đồng hình 15 I.1.3.2 Lên men lactic dị hình 16 I.1.4 Khả kháng khuẩn vi khuẩn lactic 18 I.1.4.1 Tác dụng kháng khuẩn bacteriocin 19 I.1.4.2 Cơ chế tác dơng cđa bacteriocin cđa vi khn lactic 22 I.1.5 øng dơng cđa vi khn lactic 23 I.1.5.1 øng dơng c«ng nghiƯp 23 I.1.5.2 øng dơng c«ng nghiƯp thùc phÈm 23 I.1.5.3 øng dơng viƯc bấ vƯ søc kh 26 I.2 chÕ phÈm sinh häc (probiotics) sư dơng chăn nuôI 28 I.2.1.Probiotic gì? 28 I.2.2 Cơ chế tác động probiotic 29 I.2.3 Giới thiệu số chế phẩm sinh học Việt Nam thÕ giíi 31 I.2.3.1 Mét sè chÕ phÈm ë vµ ngoµi n­íc 31 I.2.3.2 ChÕ phÈm vi khn lactic cho chăn nuôi 31 Phần II NGUYÊN liệu phương pháp nghiên cứu 33 II.1.Nguyên liệu 34 II.1.1 Đối tượng nghiên cứu 34 II.1.2 Hoá chất 34 II.1.3 Thiết bị 34 II.1.4 M«i tr­êng nu«i cÊy vi sinh vËt 35 II.2 Phương pháp nghiên cứu 37 II.2.1 Phương pháp phân lập vi khuẩn lactic 37 II.2.2 Phương pháp bảo quản 37 II.2.3 Phương pháp xác định khả sinh axit 38 II.2.4 Phương pháp thử hoạt tính catalaza 38 II.2.5 Phương pháp xác định axit lactic 38 II.2.6 Xác định hoạt tính kháng khuẩn theo phương pháp cấy chấm điểm 38 II.2.7 Xác định hoạt tính kháng khuẩn theo phương pháp khuếch tán thạch 39 II.2.8 Phương pháp nhận biết bacteriocin 41 II.2.9 Các phương pháp quan sát hình thái tế bào 42 II.2.10 Phương pháp xác định đường cong sinh trưởng 42 II.2.11.Phương pháp xác định khả sử dụng xitrat vi khuẩn lactic 43 II.2.12 Phương pháp định tên vi khuẩn lactic việc nuôi cấy chủng môi trường có loại đường 43 II.2.12 Phương pháp tạo chế phẩm 44 II.2.13 Xác định số lượng vi sinh vật chế phẩm 44 Phần III Kết thảo luận 45 III.1 Phân lập vi khn lactic 46 III.2 Tun chän c¸c chđng lactic cã khả kháng khuẩn tốt 48 III.3 Nghiên cứu khả kháng vi sinh vật gây bệnh 18 chủng vi khuẩn lactic 49 III.4 Kiểm tra khả sinh bacteriocin cđa chđng ®· chän 51 III.5 Mét sè đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoá NC13, TC5, TC9 56 III.5.1 §èi víi chđng NC13 56 III.5.2 §èi víi chđng TC5 57 III.5.3 §èi víi chđng TC9 57 III.6 Định tên chủng vi khuẩn lactic NC13, TC5, TC9 58 III.7 Khả sử dụng xitrat chủng 60 III.8 Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố tới khả phát triển chủng 61 III.8.1 ảnh hưởng nhiệt độ 61 III.8.2 ảnh hưởng pH đến môi trường nuôi cấy 64 III.8.3 ảnh hưởng hàm lượng muối đến môi trường nuôi cấy 65 III.8.4 ảnh hưởng hàm lượng amoni đến môi trường nuôi cấy 66 III.8.5 ảnh hưởng hàm lượng đường đến môi trường nuôi cấy 67 III.9 Phương pháp tạo chế phẩm 68 iv Kết luận 70 71 Đề nghị TàI liệu tham khảo Danh mục thuật ngữ ký hiệu viết tắt sử dụng luận văn chữ viết tắt vd TT VSV MT Gram (+) Gram (-) IU CFU FAD EMP chữ viết đầy đủ ví dụ Thứ tự Vi sinh vật Môi trường Gram dương Gram âm International Unit Colony Forming Unit Flavin Adenin Dinucleotit Embden Meyerhof Parnas Các loại đường chuyển sang đuôi oza (VD: Glucoza) Các loại enzim chuyển sang đuôi aza (VD: Proteinaza) Các từ chưa có phiên âm Tiếng Việt thức giữ nguyên gốc (theo chuẩn Tiếng Anh) Các từ có phiên âm chuẩn Tiếng Việt viết theo phiên Tiếng Việt (VD: axit) Danh mục bảng Trang 10 13 13 B¶ng 1.1 B¶ng 1.2 B¶ng 1.3 B¶ng 1.4 B¶ng 1.5 Phân loại giống thuộc nhóm vi khuẩn lactic Nhu cầu axit amin số loại vi khuẩn lactic Nhu cầu vitamin vi khuẩn lactic Nhiệt độ phát triển nhóm vi khuẩn lactic Các khoảng pH số chủng lactic Bảng 1.6 Các đặc tính bacteriocin cđa vi khn lactic 21 B¶ng 1.7 Mét sè thực phẩm chế biến theo phương pháp lên men 24 Bảng 3.1 Nguồn gốc mẫu sử dụng để phân lập 46 Bảng 3.2 Khả phân giải CaCO chủng vi khuẩn 46 phân lập Bảng 3.3 Khả kháng L plantarum 32 chủng đà chọn 48 Bảng 3.4 Khả kháng vi sinh vật gây bệnh 18 chủng vi khuẩn 50 đà chọn Bảng 3.5 Khả sinh bacteriocin chủng với vi sinh vật 52 gây bệnh Bảng 3.6 Khả lên men loại đường khác cđa chđng NC13 59 B¶ng 3.7 ¶nh h­ëng cđa pH ban đầu đến tốc độ sinh trưởng chủng 64 Bảng 3.8 ảnh hưởng NaCl ban đầu đến tèc ®é sinh tr­ëng cđa 65 chđng vi khn B¶ng 3.9 66 ¶nh h­ëng cđa (NH )SO ban đầu đến tốc độ sinh trưởng chủng vi khuẩn Bảng 3.10 ảnh hưởng hàm lượng đường ban đầu đến tốc độ sinh 67 trưởng chủng vi khuẩn Bảng 3.11 Lượng tế bào vi khuẩn lactic sèng sãt chÕ phÈm tr­íc 69 vµ sau sấy Danh mục hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hoá glucoza thành axit lactic đường 17 lên men lactic đồng hình dị hình Hình 2.1 Sơ đồ xác định hoạt tính kháng khuẩn theo phương pháp 40 khuếch tán thạch Hình 2.2 Sơ đồ nhận biết bacteriocin 41 Hình 3.1 Hình ảnh khả sinh axit số chủng vi khuẩn 48 Hình 3.2 Khả kháng khuẩn NC13 với thị Bacillus cereus 52 Hình 3.3 Khả kháng khuẩn TC5 với thị B cereus 53 Hình 3.4 Khả kháng khuẩn TC9 với thị B cereus 53 Hình 3.5 Khả kháng khuẩn NC13 với thị 53 Staphylococcus aureus Hình 3.6 Khả kháng khuẩn TC5 với thị S aureus 54 Hình 3.7 Khả kháng khuẩn TC9 với thị S aureus 54 Hình 3.8 Khả kháng khuẩn NC13 với thị 54 Salmonella typhimurium Hình 3.9 Khả kháng khuẩn TC5 với thị S typhimurium 55 Hình 3.10 Khả kháng khuẩn TC9 với thị S typhimurium 55 Hình 3.11 Khả kháng khuẩn NC13 với thị E coli 55 Hình 3.12 Khả kháng khuẩn TC5 với thị E coli 56 Hình 3.13 Khả kháng khuẩn TC9 với thị E coli 56 Hình 3.14 Hình ảnh khuẩn lạc chủng NC13 môi trường MRS 57 Hình 3.15 Hình ảnh khuẩn lạc chủng TC5 môi trường MRS 58 Hình 3.16 Hình ảnh khuẩn lạc chủng TC9 môi trường MRS 58 Hình 3.17 Khả sử dụng xitrat chủng vi khuÈn L plantarum TC9, L plantarum NC13, L lactic TC5 Hình 3.18 ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ sinh tr­ëng cđa 61 62 L plantarum TC9 H×nh 3.19 ¶nh h­ëng cđa nhiƯt ®é ®Õn tèc ®é sinh tr­ëng 63 L plantarum NC13 Hình 3.20 ảnh hưởng nhiƯt ®é ®Õn tèc ®é sinh tr­ëng cđa L lactic TC5 63 Công nghệ Sinh học 2004-2006 -1- Đại học Bách Khoa Hà Nội Mở đầu Lên men lactic đà có từ lâu đời người đà biết ứng dụng trình lên men để chế biến bảo quản thực phẩm khắp nơi giới nước Phương Tây, người ta đà biết sử dụng trình lên men lactic để sản xuất sữa chua, phomat, loại thịt muốiCòn nước châu Phi, ấn Độ đà sử dụng hạt ngũ cốc lên men lactic bữa ăn hàng ngày Các nước châu sử dụng nhiều thức ăn lên men lactic từ rau, quả, thịt cá Như Kim Chi Triều Tiên, Nazezushi Nhật Bản, dưa muối, nem chua cđa ViƯt Nam, Trung Qc, Th¸i Lan VËy để có sản phẩm tuyệt vời tác động nhóm vi khuẩn hoạt động phát triển Chủ yếu nhóm vi khuẩn lactic Các nhà khoa học giới đà nghiên cứu khẳng định vi khuẩn lactic nhóm vi khuẩn an toàn, lành tính Hơn thực tế cho thấy hàng đời người ăn sản phẩm có chứa vi khuẩn lactic tốt Vì việc sinh axit lactic làm tăng độ axit, giảm pH sinh tổng hợp bacteriocin hệ enzim phân giải protein thể, tăng khả miễn dịch, tổng hợp vitamin, ức chế vi sinh vật có hại cho thể Trên sở đó, ngày nhà khoa học đà tìm hướng cho việc phát huy ưu điểm nhóm vi khuẩn lactic Đó việc chế biến sản xuất thức ăn chức dùng cho người động vật Các sản phẩm dùng cho người có tác dụng tăng cường sức khỏe, dùng cho động vật có tác dụng tăng xuất vật nuôi ngăn ngừa số bệnh vi sinh vật có hại đường ruột gây nên Mặt khác yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm ngày cao, kháng sinh Vũ Thị Hằng