1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm

76 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Tác giả Phan Minh Tâm
Người hướng dẫn TS. Bùi Mạnh Hà
Trường học Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công nghệ sinh học
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2016
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 76
Dung lượng 36,94 MB

Cấu trúc

  • CHUONG 1. TONG QUAN TAI LIEU (13)
    • 1.2. Ứng dụng của vi khuẩn Rhodobacter sp (25)
  • CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP (31)
  • CHƯƠNG 3. KẾT QUÁ VÀ BIỆN LUẬN 3.1. Kết quả phân lập Rhodobacfer sp (44)
  • CHUONG 4. KET LUẬN — KIÊN NGHỊ (60)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO TIENG VIET (61)
    • LÝ LỊCH TRÍCH NGANG (75)

Nội dung

Trên thế giớingười ta đã ứng dụng sinh khối của một số vi khuẩn tía không lưu huỳnh để sảnxuất cobalamin vitamin B12, ubiquione, hormon thực vật, kháng sinh, enzyme, đặc biệt là trong lĩ

TONG QUAN TAI LIEU

Ứng dụng của vi khuẩn Rhodobacter sp

Những ứng dụng nổi bật của vi khuẩn quang hợp tía là xử lý nước thải, cải thiện môi trường, sản xuất hydro phân tử, sinh khối Các vi khuẩn quang hợp tía nói chung là nguồn cung cấp các thành phan của chuỗi truyền điện tử trong quang hop và tạo ATP, nguồn vitamin và các phân tử hữu cơ khác

Sử dụng vi khuẩn quang hợp trong xứ lý nước thải

> Trong môi trường nước, trong các loại phân động vật, trong các đồng rác thường xuất hiện khí hydro sunfua (HS) Đây là chất khí không màu, có mùi trứng thối, rất độc Khí HS tan trong nước thành axít sunfuhydric (H;S50O¿).

Khí H;S hình thành từ các con đường: khử sunfat, phân hủy các axit amin có chứa lưu huỳnh trong quá trình amon hóa Sự có mặt của khí này làm cho môi trường bị nhiễm độc, thường có mùi khó chịu và làm chết đối với các động thực vật thủy sinh như tôm, cá

> Chính vì vậy, sử dụng chế phẩm probiotic có chứa vi khuẩn tía có khả năng sử dụng HS thay nước trong quá trình quang hợp:

> So sánh với phương trình quang hợp của cây xanh ta thấy trong phương trình này HS được thay thé cho H;O và sản phẩm là chất hữu cơ và lưu huỳnh chứ không sinh ra oxy Như vậy H;S sẽ được xử lý, làm giảm mùi hôi thối trong môi trường (Lương Đức Phẩm, 1998).

Nước thải chứa hỗn hợp các chất hữu cơ phân tử lượng nhỏ là nguồn cơ chất tốt cho vi khuẩn tía để tăng trưởng trong điều kiện ky yếm khí và vi hiếu khí; vi khuẩn quang hợp thường được ứng dụng cùng với các vi sinh vật dị dưỡng yếm khí, hiếu khí, và vi tảo trong các hệ thống làm sạch nước thải Các loài thường được sử dụng trong xử lý nước thải là: R.capsulatus, R.sphaeroides, Rhodopseudomonas palustris, Rhodospirillum fulvum

Hệ thống xử ly nước thải có sự tham gia của vi khuẩn quang hop có những ưu điểm

- Không cần thiết phải khử trùng nước trước khi xử lý.

- Sinh khối thu được sau quá trình xử lý giàu protein, vitamin, carotenoid và nhiều hoạt chất sinh học khác nên có thể được tái sử dụng trong y học, nông nghiệp và chăn nuôi.

- Khi xử lý nước thai đậm đặc hữu cơ bang vi khuẩn quang hop tia thì không cần phải pha loãng.

- Vị khuẩn quang dưỡng sử dụng các chất hữu co, vô cơ (H>S, H;, thiosulfate) để quang hợp nên có thể giảm hàm lượng các chất hữu cơ (thức ăn dư thừa, phân tôm, các chất hữu cơ do vi sinh vật có san trong ao nuôi tạo ra), giảm hàm lượng H;S, thiosulfate.

- Trong điều kiện có oxygen (dùng máy quay nước, sục khí) và trong tối, vi khuân quang dưỡng cũng có kha năng sử dụng các chất hữu cơ dé phát triển do đó sẽ làm giảm hàm lượng các chất hữu cơ trong ao nuôi.

- Trong điều kiện thiếu oxygen và trong tối, các vi khuẩn quang dưỡng sử dụng NO: , NO dé phát triển nên giúp giảm nên hàm lượng NOx', NOz.

- Trong quá trình phát triển, vi khuẩn quang dưỡng sử dụng NH," làm nguồn nitrogen, S” làm nguồn lưu huỳnh nên giúp giảm hàm lượng các chất này NH," là nguyên nhân gây ra NH3.

- Trong quá trình phát triển, vi khuẩn quang dưỡng có cơ chế cân bang pH để các vi khuẩn này phát triển nên gián tiếp cân bằng pH trong ao nuôi.

- Trong quá trình phát triển, các vi khuẩn quang dưỡng sử dụng chất hữu co, HS, NO; ,NO;', NH,’, SOA” , COằ, do đú cạnh tranh dinh dưỡng với tảo, cỏc vi sinh vật khác tạo nên sự cân băng vi sinh trong môi trường nuôi.

Nói chung, vi khuẩn tía được coi là nhóm quang dưỡng quan trọng bởi vì chúng có thé khử một chat làm hôi môi trường là sunfite, và đóng góp vật chất hữu cơ trong các môi trường thiếu ôxy do năng lực tự dưỡng của chúng Hơn nữa chúng còn có khả năng tiêu thụ các hợp chất hữu cơ, trong đó vai trò của chúng là vi sinh vật quang dị dưỡng Ngoài ra, chúng còn là vi sinh vật mô hình cho các nhà khoa học nghiên cứu sự đa dạng phân tử của quá trình quang hop (Hunter et al, 2009) Sinh khôi của chúng còn được sử dụng dé sản xuât các chat có hoạt tính sinh học có gia

15 trị như ubiquinine, các chât kháng sinh, enzyme và làm thức ăn trong chăn nuôi gia cầm vả nuôi trồng thủy sản (Sasikala và Ramana, 1995).

Nam 1988, Gadra đã nghiên cứu sử dụng chủng vi khuẩn quang hop tia Chlorobiaceae dé xử ly Sulfide trong khí biogas với hiệu xuất đạt được 99.9%, Theo nghiên cứu của Chung ef al., 1996 khi nồng độ Sulfide từ 10 — 150 ppm thì hiệu quả xử lý của chủng vi khuẩn quang hợp tía Pseudomonas Putida đạt 96%.

Ngoài ra, sinh khối của vi khuẩn tía rất giàu protein và vitamin, đặc biệt là vitamin Bp Tại An Độ có công nghệ sản xuất sinh khối của vi khuẩn tía ở dịch ly tâm từ phân gia súc dùng dé làm thức ăn (cùng vi tảo) cho tôm hoặc cho ngao đạt hiệu quả rất khả quan Có lẽ đây là thức ăn rất thích hợp cho thủy sản thân mềm và đang được ưa chuộng trên thị trường thé giới (Lương Đức Phẩm, 1998). Ở Việt Nam, nhóm vi khuân này đã và đang được chú trọng phân lập và tuyển chọn dé ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau như xử lý nước thai đậm đặc hữu cơ (Đỗ Thị Tố Uyên et al, 2003), phân hủy các hydrocacbon mạch vòng (Dinh Thị Thu Hang er al, 2003), thu nhận các hoạt chat sinh học có giá trị như ubiquinine (Đỗ Thị Tố Uyên et al, 2005), cho đến nay việc ứng dụng trong nghiên cứu xử lý nước thải lò m6 chưa được tìm thấy.

> San xuất protein đơn bào

Vi khuẩn quang hợp là nguồn cung cấp protein đơn bào có giá trị vì sinh khối vi khuẩn quang hợp giàu protein, vitamin và carotenoid Ở tế bào vi khuẩn quang hợp hàm lượng protein thường chiếm 60 — 70% trọng lượng khô, số lượng cũng như hàm lượng các axit amin không thay thế của chúng có thể tương đương với đậu tương, thịt, trứng gà.

VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP

2.1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu e Thời gian: từ tháng 02/2016 đến tháng 07/2016 e Địa điểm nghiên cứu: Bộ môn CNSH, trường Đại học Bách Khoa Thành phô Hồ Chí Minh.

2.2 Vật liệu 2.2.1 Vật liệu, dụng cụ e Giống Rhodobacter sp này đã phân lập mẫu nước thải lò mỗ Nam Phong. e Can phân tích e May do pH e Kinh hiển vi quang hoc e Autoclave e Tủ say e May lac ngang e Dung cu: dia Petri, ông nghiệm, erlen, becher, ông dong, đèn côn, que cây, đũa thủy tinh, giá ông nghiệm

2.2.2 Môi trường, hóa chất Chúng tôi sẽ tiến hành phân lập vi khuẩn Rhodobacter sp bằng Môi trường R8AH (ATCC® Medium 550: RSAH medium, ATCC, Manassas, VA, USA) (Phu lục 4) Sau khi tiễn hành phân lập xong chúng tôi đã nhân nuôi vi khuẩn quang hop tia không lưu huỳnh trên môi trường SA (Phục lục 5).

Môi trường cơ bản được tiễn hành hấp khử trùng ở 121°C, latm trong 30 phút Sau đó để nguội rôi cho hỗn hợp vitamin và dung dịch vi lượng vào.

Mẫu nước thải sau thu thập được bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh ở 4°C Chúng tôi tiên hành phân lập các chủng vi khuẩn Rhodobacter sp trên môi trường đặc trưng

R8AH Nuôi cay trong điều kiện có ánh sáng ở 37°C trong 7 ngày, sau đó dem ra quan sát hình thái, màu sắc khuẩn lạc và tiễn hành nhuộm Gram để quan sát hình thái tế bào của các chủng.

Phương pháp giữ giống giúp chúng tôi đảm bảo vi sinh vật sống sót và giữ được các đặc tính của giống ban đầu và chủ động nguồn giống cho các thí nghiệm nghiên cứu sau nay.

Trong dé tài nghiên cứu nay, chúng tôi giữ giống trên môi trường thạch nghiêng.

Mục đích giúp dễ thao tác khi cấy nhưng giống chỉ giữ trong thời gian ngăn (3 tháng cay chuyên một lan) Chúng tôi giữ giống Rhodobacter sp trên môi trường

Môi trường sau khi pha sẽ đỗ vào ống nghiệm, khoảng 6 - 8 ml môi trường/ống nghiệm, sau đó hấp khử trùng bang autoclave ở 121°C trong 30 phút Ong nghiệm chứa môi trường sau khi hấp được đặt nghiêng để tạo thạch nghiêng sau cho môi trường ở đáy ống nghiệm dày 1 cm, cách miệng 2 - 3 cm Chúng tôi dùng que cấy vòng được hơ khử trùng lẫy một ít sinh khối hòa vào giọt nước ở đáy ống nghiệm rồi cấy ria dần lên phía trên.

2.3.3 Phương pháp quan sát đại thể

Phương pháp quan sát đại thé mục đích là quan sát rõ các đặc điểm, hình thái khuẩn lạc để nhận dạng, phân biệt các đặc điểm đặc trưng cua Rhodobacter sp.

Rhodobacter sp phát triển trên môi trường thạch sẽ hình thành các khuẩn lạc đặc trưng Các đặc điểm cần quan sát như hình dạng, màu sac, kích thước, bề mặt, ria mep

Dé có thé quan sát được khuân Rhodobacter sp., chúng tôi tiễn hành nuôi cay chúng trên môi trường thạch SA bằng phương pháp cấy ria Quan sát các đặc điểm khuẩn lạc sau 7 ngày nuôi cây 6 28°C.

2.3.4 Phương pháp quan sát vỉ thể

Dựa vào đặc điểm thành tế bảo mà người ta chia vi khuẩn thành 2 loại là Gram âm và Gram dương Nhuộm gram là một phương pháp thực hiện nhằm phân biệt các loài vi khuẩn thành hai nhóm dựa trên đặc điểm của thành tế bào.

Quan sát hình thái tế bào vi khuẩn bang kính hiến vi quang học Vi khuẩn Gram dương (+) có màu tím, vi khuan Gram âm (-) có màu hồng.

2.3.5 Phương pháp thử các phản ứng sinh hóa - Chúng tôi sử dụng KIT IDS 14 GNR của Công ty Nam Khoa.

> Thử nghiệm trên đĩa giấy Oxidase - Nhỏ một giọt nước muối sinh lý vô trùng lên lame.

- Dùng kẹp lấy một đĩa giấy Oxidase nhúng vào giọt nước muối sinh lý vô trùng cho vừa đủ ướt (không làm quá ướt đĩa giấy Oxidase) và đặt trên lame.

- Dùng vòng cấy vô trùng lây khúm khuẩn quệt lên đĩa giấy Oxidase Đọc kết qua trong vòng | phút

> Thử nghiệm trên bảng nhựa

- Dùng tăm bông vô trùng lây khúm khuân cho vào nước muôi sinh lý vô trùng đê làm thành huyền dịch có độ đục tương đương Mc Farland 0,5 — 2,0.

- Dùng Micropipet lẫy 200 pl huyền dich cho vào các giếng trên bảng nhựa Nếu dùng pipet Pastuer thì cho huyền dich khoảng 2/3 giếng.

- Nhỏ Parafilm cho vào giếng số 1 và giếng số 4 Mỗi giếng nhỏ 2 giọt.

- Day nắp bảng nhựa lại và ủ 35 — 37°C/12-24 giờ.

- Đọc kết quả sau khi ủ đối với những thử nghiệm không cần thuốc thử Đối với thử nghiệm can thuốc thử thì nhỏ 1 giọt thuốc thử tương ứng và đọc kết quả sau khi thêm thuốc thử.

> Thử nghiệm trên môi trường LDC

- Mở nắp lọ và dung micropipet lấy 50 pl (nếu ding pipet Pastuer thì lẫy 1 giọt) huyền dịch (đã pha để cho vào các giếng trên bãng nhựa) cho vào môi trường LDC và vặn nắp lọ Lưu ý khi cho huyền địch vào môi trường phải để đầu cone (hoặc đầu pipet) xuyên qua lớp parafilm rồi mới bơm vào môi trường LDC.

- Đọc kết quả sau khi ủ 35 — 37°C/12-24 giờ.

> Thử nghiệm trên môi trường di động

- Mở nắp lọ va ding kim cấy vô trùng lẫy khúm khuẩn và cắm thắng đứng vào môi trường MOB Lưu ý căm kim cấy cách 1/3 đáy lọ và rút kim cấy theo chiều thang đứng Vặn nắp lọ.

- Đọc kết quả sau khi ủ 35 — 37°C/12-24 giờ.

2.3.6 Phương pháp định lượng sinh khối vi sinh vật

KẾT QUÁ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 Kết quả phân lập Rhodobacfer sp

Hình 3 1 Hình khuẩn lạc của Rhodobacter sp.

Từ mau nước thải lò mé Nam Phong chúng tôi đã tiến hành phân lập vi khuẩn Rhodobacter sp bằng môi trường đặc hiệu R8AH Kết qua chúng tôi đã phân lập thành công chủng vi khuẩn Rhodobacter sp sau 1 ngày nuôi cấy có thể quan sát được vết cấy, sau đó phát triển hình thành khuẩn lạc và bào tử có đặc điểm tròn đều, khuẩn lạc có màu đỏ tia từ tâm lan dan ra ngoài, đường kính khoảng lcm trong vòng 5 ngày, khuẩn lạc đẹp.

Hình 3 2 Hình tang sinh của Rhodobacter sp trên môi trường SA

Chung Rhodobacter sp được giữ trong môi trường thạch nghiêng SA phù hợp nên sự sinh trưởng phát trưởng, ôn định sinh lý và giữ được các đặc tính ban dau, giúp cho thí nghiệm sau được ôn định về hoạt động của vi sinh vật Đồng thời sử dụng

33 môi trường SA lỏng để tăng sinh nhằm cung cấp giống cho các thí nghiệm tiếp theo.

Qua quan sát chúng tôi thấy môi trường SA này khá phù hợp cho vi khuẩn phát triển, điển hình là sinh khối vi khuẩn phát triển rất tốt chỉ sang ngày thứ 2 là môi trường chuyển dần sang màu hồng nhạt và đỏ đậm dan trong các ngày tiếp theo.

Chúng tôi quan sát hình thái vi thé của chủng Rhodobacter sp trên môi trường nuôi cấy là SA băng phương pháp nhuộm Gram Sau 2 ngày, tiến hành quan sát hình thái, sự phát triển dưới kính hién vi với độ phóng đại 1000x.

Hình 3 3 Hình quan sát Rhodobacter sp dưới kính hiến vi 1000x

Kết quả nhuộm Gram cho thấy vi khuẩn Rhodobacter sp là vi khuẩn Gram âm (-) (có màu hồng) phù hop với các nghiên cứu trước đó (Hans-Georg Koch et ai 1996).

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 | Hình 3 4 Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn Rhodobacter sp.

3.3 Phương pháp thử các phản ứng sinh hóa

Chúng tôi đã thử nghiệm các phản ứng sinh hóa của Rhodobacter sp bằng KIT IDS 14 của Công ty Nam Khoa, kết quả được trình bày ở bảng 3.1.

Bang 3 1 Kết qua thử các phan ứng của Rhodobacter sp.

STT Tên phản ứng Kết quả l Glucose +

2 Nitrate - 3 Thuy giai ONPG + 4 Sinh Urease +

6 Sử dung Citrate + 7 Thuy giai Esculin + 8 Sinh Hydrosulphite (H2S) -

10 Su dung Malonate + II Oxidase -

Kết qua cho thay vi khuẩn phan ứng đương với Glucose va Citrate như vậy vi khuẩn có khả năng lên men đường Glucose và sử dung Citrate như 1 nguồn cacbon duy nhất Sau thời gian 7 ngày nuôi cấy trên môi trường SA trong điều kiện ky khí chiếu sáng, chúng tôi quan sát thấy khuẩn lạc có hình dang tròn, d=1,3-1,8 mm Tế bào có hình trực ngăn, có khả năng di động Kết quả của Rhodobacter sp phù hợp với

Bergey’s Manual Systematic Bacteriology và các nghiên cứu trước đây.(Hoàng Thi

3.4 Kết quả thiết kế ma trận Plackett - Burman Chúng tôi tiến hành tối ưu môi trường nuôi cay thu sinh khối Rhodobacter sp theo ma trận Plackett — Burman (Plackett va Burman, 1946; Dennis, 1995) với 10 yếu tố là chiết nam men, (NH¿);SOx, MgSO¿, NaCl, KHằPO,, Na2S.03, CaCl, MgCh,

Từ ma trận Plackett — Burman, chúng tôi biết được giá tri ảnh hưởng cua từng yếu tố đến sinh khối được tính toán bằng phần mềm Design Expert 7.0.0 Sinh khối (g/1) của chung Rhodobacter sp theo thực nghiệm va mồ hình được trình bày ở bang 3.2.

Bảng 3 2 Kết quả ma trận thiết kế thí nghiệm Plackett - Burman

Nghiệm , x nhức Các biến Sinh khối ướt (2/1)

X XS X3 Xy Xs X XS X Xy y Thực Mô hình

| +1 +l -ẽ -1 41 41 A + -1 64 3,04 3.34 2 l +Í 41 41 41 41 41 -[L -l TỈ 35 3,44 3 +1 -1 41 -1 -1 +1 41 + | TỈ 6,64 7,26 4 1 +l -1 -1 41 -1 41 41 41 7 3,44 3,56 5 l -l 41 41 41 41 -1 41 41 4 6 48 6.44 6 1l NT7=NT3 >NT5> NT12 >

NT8 > NT6 > NT11 > NT2 > NT4=NT9 > NTI Sinh khối của được phân tích phương sai (ANOVA) băng phan mém Design Expert 7.0.0 để xác định mức anh hưởng của từng yếu tố và chon ra các yếu tổ có ảnh hưởng nhất đến sinh khối của chủng Rhodobacter sp Mức ảnh hưởng và độ tin cậy của các yếu tố khảo sát được trình bày trong bảng 3.3.

Bang 3 3 Các yếu tố trong ma trận Plackett — Burman và mức độ anh hưởng

Kí hiệu Tên yếu tô Thap (-1) Cao(+1) Ánhhưởng Prob>F XI Yeast extract (g/l) 0,10 0.40 -0.26 k - Xa (NH.)zS§O¿ (g/l) 0,00 1,00 -1,12° 0,0085 X3 MgSO, (g/l) 0,00 0,30 0,93 ° 0,0176 X, NaCl(g/) 0,20 0,40 -0,077° : Xs KH>PO, (g/l) 0,50 0,60 -0,56 ° 0.0888 Xe NasSzOs(g/) 0,10 0,50 0,24" : X; — CaCla(ứ/]) 0.00 0.05 -032° :

Xs MgCl (g/l) 0,00 0,50 214° 0,0005 Xo NH, Cl (g/l) 0,00 1,00 -1,09° 0,0095 X10 NaS (g/l) 0,00 0,60 0,83 ° 0.0266

"C6 ý nghĩa ở độ tin cậy a= 0,1 k Không có ý nghĩa ở độ tin cậy a= 0,1 R”=0,9614

Kết quả phân tích mức ảnh hưởng của 10 yếu tô (bảng 3.3) chi ra rang ba yếu tô có giá trị ảnh hưởng lớn nhất tới khối lượng sinh khối với độ tin cậy (a=0,1) là:

(NH,4)2SO4 (-1,12), MgCl, (2,14) và NaaS (0,83).

Các yếu tố Yeast extract, NaCl, NazSzOs;, CaCl, không có ý nghĩa ảnh hưởng đến khối lượng sinh khối của chủng Rhodobacter sp ở độ tin cậy (a=0,1).

Mg” là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến khối lượng sinh khối của Rhodobacter sp yếu tố ảnh hưởng dương nên hàm lượng Mg” tăng sẽ giúp tăng sinh khối Tác giả Liu et al, (2015) đã chỉ ra MgTM giúp cải thiện sinh khối và carotenoid của Rhodobacter trong xử lý nước thải Trong đó, MgTM* cho hiệu quả tốt nhất và được tối ưu băng ma trận quy hoạch thực nghiệm RSM — CCD.

NH,’ là yếu tố ảnh hưởng nhất sau Mg”” Kết quả này cho thay Rhodobacter sp sử dụng ngu6n nitrogen vô cơ của NH," cho quá trình sinh trưởng NH," là yếu tố anh hưởng âm đến lượng sinh khối có ý nghĩa lượng NH," có nông độ cao sẽ ức chế quá trình sinh trưởng của Rhodobacter sp Hàm lượng NH," trong nước thải giới hạn từ 50-841 mg/l, trung bình là 427 mg/1 Ở đây ham lượng amoni trong khảo sát là 1000 mg/l gấp hơn 2 lần hàm lượng trung bình amoni trong nước thải nhưng Rhodobacter sp vẫn phát trién được.

S“ là yếu tố ảnh hưởng thứ 3 và ảnh hưởng dương nên hàm lượng S” tăng sẽ giúp tăng sinh khối Theo Bergey và các nghiên cứu cơ bản thì H;S là nguồn cho điện tử cho quá trình quang hợp của vi khuẩn này để tạo ra các sản phẩm oxy hóa là S” và SO,” Điều này cũng được thể hiện ở nguồn Mg”*(SOx¿“ va Cl) nguồn Cl ảnh hưởng hơn so với SO,” do đã tích lũy từ trong môi trường từ S” Tuy nhiên chúng tôi chưa tìm thấy nghiên cứu nào nói về vấn đề ảnh hưởng của S“ lên quá trình sinh trưởng cua Rhodobacter sp.

Phương trình hồi quy của thí nghiệm Plackett — Burman là:

Trong đó: X¿, X3, Xs, Xg, Xo, Xịo là các yếu tố có ảnh hưởng đến sinh khối của chủng Rhodobacter sp X, Xa Xe X¿ là các yếu tố không ảnh hưởng đến khả năng sinh sinh khối của Rhodobacter sp.

Kết qua phân tích chỉ ra Mg”'(chọn MgCl;), NH,* (chọn (NH,)2SO, ) và S” (chọn NazS) ảnh hưởng lớn nhất đến lượng sinh khối của Rhodobacter sp Do đó, MgCl, NH4)2SOq va NaaS được chon cho thiết kế thí nghiệm theo RSM — CCD.

KET LUẬN — KIÊN NGHỊ

4.1 Kết luận Chủng Rhodobacter sp đã được chúng tôi phân lập và lưu giữ giống thành công với các đặc điểm sinh hóa phù hop với Bergey’s Manual Systematic Bacteriology và các nghiên cứu trước đây.

Chúng tôi đã tiến hành tối ưu hóa môi trường thu sinh khối cực đại băng ma trận Plackett — Burman Ba yếu tô ảnh hưởng nhất đến khối lượng sinh khối (g/l) là

(NH4)2SOu4 (g/l), MgCl (g/l) và NaaS (g/l) với độ tin cậy (a= 0,1).

Thiết kế thí nghiệm theo đáp ứng bề mat (RSM) và phương án cau trúc có tâm (CCD) đã được thực hiện và tìm ra giá trị tối ưu Chúng tôi chọn giải pháp cho sinh khối cực đại với : (NH4)2SOxq 1,00 (g/l), MgCl, 0,3 (g/l) và NaaS 0,6 (g/l) cho sinh khối đạt là 16.4932 (g/l) (theo mô hình lý thuyết) Thực tế kiểm nghiệm lặp lai 3 lần sinh khối thu đạt 100,59% (16,59 + 0,1 g/l) xử lý thống kê.

Thử nghiệm nuôi cấy trong môi trường đã tối ưu hóa trên mô hình pilot [(NH,4).SO, 1,00 (g/l), MgCl 0.3 (g/l) và NaS 0,6 (g/l), các yếu tố còn lại được cài đặt ở mức trung tâm] thu được kết quả sinh khối ướt tế bào đạt 101 ,8% (16,79 g/l).

Sau khi sấy phun 5 lít huyền phù vi khuẩn tạo chế phẩm chúng tôi được là 20g chế phẩm Sau đó chúng tôi tiến hành xác định mật độ tế bào của chế phẩm bằng phương pháp đếm khuẩn lạc thu nhận kết quả là: 4,82.10° CFU/g.

4.2 Kiến nghị Sau những kết qua đạt được vẫn còn một số van dé can tiếp tục nghiên cứu nên chúng tôi đưa ra một số kiến nghị:

- Giải trình tự gene của vi khuẩn này.

- Thuc hiện nuôi cay liên tục để thu được lượng sinh khối lớn hơn trên môi trường chúng tôi đã tối ưu.

- _ Tiếp tục nghiên cứu dé bảo quản chủng vi khuẩn Rhohobacter sp.

- _ Tối ưu hóa quá trình say và chất trợ say bảo vệ tế bào dé nâng cao hiệu suất sây và mật độ tế bào.

- Ung dụng chê phâm của dé tài dé xử lý nước thải và các vân dé khác.

Ngày đăng: 09/09/2024, 08:04

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. 1 Vi khuẩn Rhodobacter sp. (Nguyễn Lân Dũng et al., 2005) - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 1. 1 Vi khuẩn Rhodobacter sp. (Nguyễn Lân Dũng et al., 2005) (Trang 13)
Hình 2. 1 Mô hình pilot - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 2. 1 Mô hình pilot (Trang 42)
Hình 2. 2 Máy sấy phun Mini-Labplant SD-06AG - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 2. 2 Máy sấy phun Mini-Labplant SD-06AG (Trang 43)
Hình 3. 1 Hình khuẩn lạc của Rhodobacter sp. - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 3. 1 Hình khuẩn lạc của Rhodobacter sp (Trang 44)
Hình 3. 2 Hình tang sinh của Rhodobacter sp. trên môi trường SA - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 3. 2 Hình tang sinh của Rhodobacter sp. trên môi trường SA (Trang 44)
Hình 3. 3 Hình quan sát Rhodobacter sp. dưới kính hiến vi 1000x - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 3. 3 Hình quan sát Rhodobacter sp. dưới kính hiến vi 1000x (Trang 45)
Bảng 3. 2 Kết quả ma trận thiết kế thí nghiệm Plackett - Burman - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Bảng 3. 2 Kết quả ma trận thiết kế thí nghiệm Plackett - Burman (Trang 47)
Hình 3. 5 Bề mặt đáp ứng sinh khối theo hàm lượng (NH4).SO, và Na;S - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 3. 5 Bề mặt đáp ứng sinh khối theo hàm lượng (NH4).SO, và Na;S (Trang 54)
Hình 3. 6 Bề mặt đáp ứng sinh khối theo ham lượng MgCl, và Na;S - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 3. 6 Bề mặt đáp ứng sinh khối theo ham lượng MgCl, và Na;S (Trang 55)
Hình pilot - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình pilot (Trang 58)
Hình 3. 8 Chế phẩm đóng gói trong túi hút chân không - Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Tối ưu hóa môi trường thu sinh khối Rhodobacter sp. bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Hình 3. 8 Chế phẩm đóng gói trong túi hút chân không (Trang 59)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w