Trang 1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC KHOA NÔNG LÂM NGƢ NGHIỆP BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH NHÂN NHANH SINH KHỐI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC KHOA NÔNG LÂM NGƢ NGHIỆP BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH NHÂN NHANH SINH KHỐI VI KHUẨN Bacillus subtilis var natto SỬ DỤNG TẠO SẢN PHẨM LÊN MEN NATTO TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC MÃ SỐ: Chủ nhiệm đề tài: ThS Hoàng Thị Lan Thƣơng Thanh Hóa, 2023 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI TT Họ và tên Đơn vị công tác Nội dung Chữ ký và lĩnh vực chuyên môn nghiên cứu đƣợc giao 1 Hoàng Thị - Bộ môn Khoa học cây Nghiên cứu quy trình cơ Lan Thƣơng trồng; sở nhân nhanh sinh khối - Ths Nông Nghiệp Thực hiện quy trình lên men Natto 2 Mai Thành - Bộ môn Khoa học cây Phân lập, tuyển chọn các Luân trồng; loài vi khuẩn Bacillus sp - TS Nông nghiệp 3 Nguyễn Thị - Bộ môn Khoa học cây Thu thập mẫu đất, thân Mai trồng cây dùng để phân lập vi - Ths Nông Nghiệp khuẩn Bacillus 4 Nghiêm Thị - Bộ môn Lâm Nghiệp và Thực hiện quy trình lên Hƣơng PTNT men Natto - ThS Công nghệ sinh học 5 Phạm Thị - Bộ môn KH Đất; Thực hiện quy trình lên Thanh Bình - ThS Môi trƣờng men Natto i MỤC LỤC DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU viii 1 Thông tin chung viii 2 Mục tiêu đề tài viii 3 Đóng góp mới của đề tài viii 4 Kết quả nghiên cứu viii 5 Sản phẩm của đề tài ix 6 Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao và khả năng ứng dụng x MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của để tài 1 2 Mục tiêu đề tài 2 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 4 Đóng góp mới của đề tài 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 4 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu 4 1.1.1 Giới thiệu về chi Bacillus và ứng dụng trong lên men thực phẩm 4 1.1.2 Nghiên cứu vai trò của sản phẩm Natto đối với sức khỏe con ngƣời 5 Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 9 2.1 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 9 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 9 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 9 2.2 Nội dung nghiên cứu 9 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 9 2.3.1 Phƣơng pháp phân lập và làm thuần vi khuẩn Bacillus subtilis từ men Natto 9 ii 2.3.2 Phƣơng pháp phân lập và làm thuần vi khuẩn Bacillus subtilis từ thực phẩm lên men Natto 10 2.3.3 Phƣơng pháp định danh xác định loài vi khuẩn Bacillus subtilis 11 2.3.4 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm xác định yếu tố môi trƣờng nuôi cấy thích hợp với khả năng nhân nhanh sinh khối của loài vi khuẩn Bacillus subtilis 12 2.3.5 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm xác định các điều kiện tối ƣu để lên men đậu tƣơng sản xuất Natto 15 2.3.6 Phƣơng pháp xác định mật độ vi khuẩn 16 2.3.7 Phƣơng pháp nhuộm Gram vi khuẩn 17 2.3.8 Phƣơng pháp xử lý số liệu 17 2.3.9 Tiêu chuẩn cơ sở đối với thực phẩm lên men Natto-HDU 18 CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Phân lập và làm thuần loài vi khuẩn lên men đậu tƣơng tạo sản phẩm Natto 20 3.1.1 Hình thái và đặc điểm của loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 phân lập đƣợc 20 3.2 Định danh vi khuẩn BL-3 dựa vào giải trình tự 16S rRNA 21 3.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật nhân nhanh sinh khối loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 tạo men vi sinh 22 3.3.1 Ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh sinh khối của loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 22 3.3.2 Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh sinh khối của loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 24 3.3.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh sinh khối của loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 25 QUY TRÌNH NHÂN NHANH SINH KHỐI VI KHUẨN Bacillus subtilis BL-3 TẠO MEN VI SINH 28 TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT MEN VI SINH LÊN MEN NATTO 30 QUY TRÌNH LÊN MEN ĐẬU TƢƠNG TẠO SẢN PHẨM NATTO 37 TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT SẢN PHẨM ĐẬU TƢƠNG LÊN MEN NATTO 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.3.1: Ảnh hƣởng của yếu tố môi trƣờng nuôi cấy tới khả năng nhân nhanh sinh khối của loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 23 Bảng 3.3.2 Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy tới khả năng nhân nhanh sinh khối của loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 24 Bảng 3.3.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ nuôi cấy tới khả năng nhân nhanh sinh khối của loài vi khuẩn BL-3 26 Bảng 3.4.1 Ảnh hƣởng của mật độ đến quá trình lên men đậu tƣơng 31 Bảng 3.4.2 Ảnh hƣởng của liều lƣợng vi khuẩn đến quá trình lên men đậu tƣơng 33 Bảng 3.4.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ ủ đến quá trình lên men 35 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1.1 Khuẩn lạc của vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 phân lập đƣợc sau 48 giờ nuôi trên môi trƣờng King’B rắn 20 Hình 3.1.2 Tế bào Gram dƣơng của vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 dƣới kính hiển vi quang học 100X 21 Hình 3.1.3 Định danh vi khuẩn phân lập Bacillus subtilis BL-3 bằng phƣơng pháp giải trình tự gen 16S rRNA (A) Trình tự gen 16S rRNA của loài vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3; (B) Trình tự gen 16S rRNA đƣợc đối chiếu với ngân hàng gen 16S rRNA của NCBI 22 Hình 3.3.1 Ảnh hƣởng môi trƣờng nuôi cấy tới khả năng nhân nhanh sinh khối của vi khuẩn Bacillus subtilis BL-3 Thanh lỗi (error bars) thể hiện sai số chuẩn của giá trị trung bình Hình sao (*) thể hiện mức độ sai khác có ý nghĩa thống kê đối với công thức đối chứng sử dụng phƣơng pháp Turkey (*** P