ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn bacillus megaterium bn9

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN VÀ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI BÃ BIA CỦA VI KHUẨN BACILLUS MEGATERIUM BN9 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS. BÙI THỊ MINH DIỆU ThS. TRẦN VŨ PHƯƠNG SINH VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN YẾN NHI MSSV: 3108497 LỚP: VI SINH VẬT HỌC K36 Cần Thơ, Tháng 05/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN VÀ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI BÃ BIA CỦA VI KHUẨN BACILLUS MEGATERIUM BN9 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS. BÙI THỊ MINH DIỆU Ths. TRẦN VŨ PHƯƠNG SINH VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN YẾN NHI MSSV: 3108497 LỚP: VI SINH VẬT HỌC K36 Cần Thơ, Tháng 05/2014 Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT PHẦN KÝ DUYỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (ký tên) TS. Bùi Thị Minh Diệu SINH VIÊN THỰC HIỆN (ký tên) Nguyễn Yến Nhi ThS. Trần Vũ Phương DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (ký tên) Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT LỜI CẢM TẠ -----------------------Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Ban Giám Hiệu, Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ Sinh học, tập thể quý Thầy, Cô - Trường Đại học Cần Thơ dạy bảo, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp. TS. Bùi Thị Minh Diệu, Ths. Trần Vũ Phương tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm đóng góp ý kiến quý báu trình thực hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Cô Nguyễn Thị Pha – Cố vấn học tập lớp Vi sinh vật học, khóa 36 – trường Đại học Cần Thơ động viên, an ủi giúp đỡ suốt trình học tập, thực hoàn thành luận văn này. Tập thể lớp Vi sinh vật học, khóa 36 với bạn Công nghệ Sinh học, khóa 36 giúp đỡ trình thực luận văn tốt nghiệp. Hơn hết, vô biết ơn công lao to lớn cha mẹ tạo điều kiện thuận lợi mặt vật chất động viên tinh thần cho suốt khóa học hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Kính chúc quý Thầy, Cô dồi sức khỏe, thành đạt nhiều lĩnh vực, có cống hiến quý báo cho nghiệp giáo dục. Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày .tháng .năm 2014 Nguyễn Yến Nhi Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT TÓM LƯỢC Bã bia chứa nhiều protein, phụ phẩm ngành công nghiệp sản xuất bia, thải với khối lượng lớn chưa sử dụng nhiều, gây ô nhiễm môi trường. Sử dụng vi sinh vật, đặc biệt vi khuẩn để xử lý nguồn chất thải bã bia hứa hẹn nhiều tiềm chế biến thức ăn gia súc, sản xuất phân bón với giá thành thấp thân thiện với môi trường. Mục tiêu nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 phân lập từ nước thải nhà máy bia Sabeco thuộc tỉnh Bạc Liêu. Kết khảo sát cho thấy thời gian nuôi cấy tối ưu cho dòng vi khuẩn ngày. Vi khuẩn phát triển thuận lợi cho hiệu suất phân giải bã bia đạt giá trị cao môi trường có pH nhiệt độ 35 oC. Sự phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn bị ức chế môi trường có bổ sung glucose, sucrose (1% w/v). Trong đó, môi trường có bổ sung rỉ đường (1% w/v), mật số vi khuẩn đạt cao khả phân giải bã bia lại giảm. Ngoài bã đậu nành (0,5% w/v) giúp làm tăng mật số vi khuẩn, nguồn nitơ khác bổ sung vào môi trường nuôi cấy làm giảm phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn so với môi trường chứa bã bia nguồn dinh dưỡng nhất. Từ khóa: Bacillus megaterium, môi trường nuôi cấy, phân giải bã bia. Chuyên ngành Vi sinh vật học i Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT MỤC LỤC Trang PHẦN KÝ DUYỆT LỜI CẢM TẠ . TÓM LƯỢC i MỤC LỤC ii DANH SÁCH BẢNG . v DANH SÁCH HÌNH . vi CÁC TỪ VIẾT TẮT vii CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU . 1.1. Đặt vấn đề . 1.2. Mục tiêu đề tài . CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU . 2.1. Sơ lược bia ngành công nghiệp sản xuất bia . 2.2. Sơ lược bã bia . 2.2.1. Bã bia . 2.2.2. Thành phần hóa học bã bia . 2.3. Sơ lược vi sinh vật phân giải bã bia . 2.3.1. Giới thiệu chung vi sinh vật phân giải bã bia 2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển khả phân giải chất vi khuẩn 2.4. Tình hình nghiên cứu nước 10 2.4.1. Tình hình nghiên cứu nước 10 2.4.2. Tình hình nghiên cứu nước 11 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 13 3.1. Phương tiện nghiên cứu . 13 3.1.1. Địa điểm - Thời gian . 13 3.1.2. Giống vi khuẩn . 13 3.1.3. Vật liệu thí nghiệm . 13 Chuyên ngành Vi sinh vật học ii Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT 3.1.4. Môi trường nuôi cấy vi khuẩn . 13 3.1.5. Hóa chất 14 3.1.6. Thiết bị - dụng cụ 14 3.2. Phương pháp nghiên cứu . 15 3.2.1. Chuẩn bị mẫu vi khuẩn giống chất . 15 3.2.2. Khảo sát phát triển vi khuẩn theo thời gian 15 3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ pH đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 16 3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng nguồn carbon đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 . 16 3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng nguồn nitơ đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 . 17 3.2.6. Đánh giá khả phân giải bã bia vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 thành phần bã bia trước sau phân giải . 18 3.2.7. Phương pháp phân tích 18 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 20 4.1. Sự phát triển vi khuẩn theo thời gian . 20 4.2. Ảnh hưởng nhiệt độ pH đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn B. megaterium BN9. 21 4.3. Ảnh hưởng nguồn carbon đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn B. megaterium BN9. 23 4.4. Ảnh hưởng nguồn nitơ đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn B.megaterium BN9 26 4.5. Khả phân giải bã bia vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 thành phần bã bia trước sau phân giải . 28 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 29 5.1. Kết luận . 29 5.2. Đề nghị 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 30 PHỤ LỤC . Chuyên ngành Vi sinh vật học iii Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Phụ lục 1. Một số hình ảnh thí nghiệm . Phụ lục 2. Kết thí nghiệm Phụ lục 3. Kết phân tích thống kê Chuyên ngành Vi sinh vật học iv Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1. Thành phần bã malt Bảng 2. Thành phần hóa học mầm malt . Bảng 3. Giá trị thức ăn gia súc mầm malt Bảng 4. Thành phần chất khô men bia . Bảng 5. Thành phần hóa học bã bia khô Bảng 6. Thành phần dinh dưỡng rỉ đường mía . Bảng 7. Thành phần bã đậu nành . 10 Bảng 8. Thành phần môi trường bã bia lỏng 13 Bảng 9. Thành phần môi trường bã bia rắn 14 Bảng 10. Ảnh hưởng nhiệt độ pH đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn . 21 Bảng 11. Thành phần carbon nitơ bã bia trước sau phân giải 28 Bảng 12. Sự phát triển vi khuẩn theo thời gian Bảng 13. Sự phát triển vi khuẩn theo tương tác pH nhiệt độ Bảng 14. Hiệu suất phân giải theo tương tác pH nhiệt độ Bảng 15. Ảnh hưởng nguồn carbon đến phát triển vi khuẩn Bảng 16. Ảnh hưởng nguồn carbon đến hiệu suất phân giải bã bia vi khuẩn Bảng 17. Ảnh hưởng nguồn nitơ đến phát triển vi khuẩn Bảng 18. Ảnh hưởng nguồn nitơ đến hiệu suất phân giải bã bia vi khuẩn Chuyên ngành Vi sinh vật học v Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1. Quy trình sản xuất bia . Hình 2. Bã bia Hình 3. Vi khuẩn Bacillus megaterium Hình 4. Sự thay đổi mật số vi khuẩn theo thời gian 20 Hình 5. Ảnh hưởng nguồn carbon đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn 24 Hình 6. Ảnh hưởng nguồn nitơ đến phát triển khả phân giải bã bia vi khuẩn 26 Hình 7. Ảnh hưởng pH nhiệt độ đến phát triển vi khuẩn Hình 8. Ảnh hưởng pH nhiệt độ đến khả phân giải bã bia vi khuẩn Chuyên ngành Vi sinh vật học vi Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Mussatto, S. I., Dragone, G. & Roberto, I. C. 2006. Brewers’ spent grain: generation, characteristics and potential applications. Journal of Cereal Science, 43, – 14. Naoki Nishino et al., 2001. Evaluation of fermentation and aerobic stability of wet brewers' grains ensiled alone or in combination with various feeds as a total mixed ration. Journal of the Science of Food and Agriculture, Volume 83 Issue6, 557 – 563. N. G. Belibasakis and D. Tsirgogianni. 1996. Effect of wet brewers grains on milk yield, milk composition and blood components of daily cows in hot weather. Animal Feed and Technology, Volume 57, Issue 3, p 175 – 181. Patricia S. Vary, Rebeckka B., Tobias F., Friedhelm M., Manfred R., Wolf-Dieter D., Dieter J., 2007. Bacillus megaterium-from simple soil bacterium to industrial protein production host. Appl Microbiol Biotechnol, 76:957-967, pp.958 – 959. Olu. Malomo, Daniels A. O., O. Olajiga, Feri-Ola T. O., Alamu A.E. 2013. The use of brewer’s spent grains in the cultivation some fungal isolates. International Journal of Nutrition and Food Sciences, 2(1): – 9. Salihu Aliyu, Muntari Bala. 2011. Brewer’s spent grain: Areview of its potentials and applications. African Journal of Biotechnology, Vol. 10(3), pp 324 – 331. Shindo and Tachibana. 2004. Production of L-Lactic acid from spent grain, a byproduction of beer production. Journal of the Institute of Brewing, Volume 110, Isue 4, p 347 – 351. U. Ben-Hamed, H. Seddighi and K. Thomas. 2011. Economic Returns of Using Brewer’s Spent Grain in Animal Feed. World Academy of Science, Engineering and Technology, 50. Ulfina Galmessa, Habtamu Abera, Jiregna Dessalegn and Chala Merera. 2013. Utilizastion of brewer’s waste as replacement for maize in the ration of calves. Research WebPub, Vol. 1(1), pp – 11. Westendorf M. L., Wohlt J. E., Brewing by-products: their use as animal feeds, Vet Clin North Am Food Anim Pract, 18(2): (2002), 233 – 252. William Horwitz. 2002. Oficial methods of analysis of AOAC International, – 15. Xu et al., 2008. Production of α–amylase by Aspergillus oryzae As3951 in solid state fermentation using spent brewing grains as substrate. Journal of Science and Food Agriculture 88, 529 – 535. Chuyên ngành Vi sinh vật học 33 Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Trang web http://www.quasolution.com/ba-bia-tuoi-va-ba-bia-say/ (20/8/2013) http://vi.scribd.com/doc/55269318/4/%C4%90%E1%BA%B7c%C4%91i%E1%BB%8 3m-chung-c%E1%BB%A7a-vi-khu%E1%BA%A9n-lactic (20/9/2013) http://www.stackyard.com/news/2005/04/Crop/biofertilizers.html (21/9/2013) http://updatebook.vn/threads/10799-Nghien-cuu-tan-dung-ba-men-bia-de-che-bienmen-chiet-xuat-dung-lam-thanh-phan-bo-sung-vao-moi-truong-nuoi-cay-vi-sinh (15/11/2013) http://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/kiem-tien-tu-ba-bia-2143060.html (10/10/2013) Chuyên ngành Vi sinh vật học 34 Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT PHỤ LỤC Phụ lục 1. Một số hình ảnh thí nghiệm 1. Hình ảnh thiết bị sử dụng phòng thí nghiệm Tủ cấy Máy cất nước Máy đo pH Chuyên ngành Vi sinh vật học Tủ ủ Tủ sấy Cân phân tích Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Bình hút ẩm Nồi khử trùng Máy lắc Chuyên ngành Vi sinh vật học Trường ĐHCT Cân điện tử Kính hiển vi Tủ lạnh trữ mẫu Máy Vortex Viện NC & PT Công nghệ Sinh học rtex Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT 2. Hình ảnh tiến hành thí nghiệm Hủ thủy tinh Bã bia sau ngày ủ lắc Lọc dung dịch sau ngày ủ lắc Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Phụ lục 2. Kết thí nghiệm Bảng 12. Sự phát triển vi khuẩn theo thời gian Mật số vi khuẩn (×108 CFU/mL) Log mật số Ngày Trung vi khuẩn trung bình Lần Lần Lần 9,7 10,3 10,6 10,2 9,01 11,8 16,4 15,9 14,7 9,17 23,1 22,4 22,8 22,77 9,36 17,6 16,3 17,9 17,27 9,24 17,1 13,2 14 14,77 9,17 13,9 12,4 13,8 13,37 9,13 10,2 10,4 12,5 11,03 9,04 bình Bảng 13. Sự phát triển vi khuẩn theo tương tác pH nhiệt độ Mật số vi khuẩn (x108 CFU/mL) STT Nhiệt Giá độ (o C) trị pH Lần Lần Lần Log mật số Trung vi khuẩn bình trung bình 30 14,3 16,2 14,4 14,97 9,18 30 20,3 18,5 19,1 19,3 9,29 30 19,4 16,5 19,1 18,33 9,26 30 17,7 18,3 16,3 17,43 9,24 30 15,1 17,6 14,2 15,63 9,19 30 14,6 15,1 13,5 14,4 9,16 35 2,3 1,6 2,5 2,13 8,33 35 19,3 17,5 16,1 17,63 9,25 35 18,3 18,6 15 17,3 9,24 10 35 18,9 20,3 16,2 18,47 9,27 11 35 23,2 22,6 24,7 23,50 9,37 12 35 19,3 17,9 18,1 18,43 9,27 13 40 7,5 9,4 5,6 7,50 8,87 14 40 17,6 17,7 19,6 18,30 9,26 15 40 19,5 20,4 18,3 19,40 9,29 Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 STT Trường ĐHCT Mật số vi khuẩn (x108 CFU/mL) Nhiệt Giá độ (o C) trị pH Lần Lần Lần Log mật số Trung vi khuẩn bình trung bình 16 40 18,7 21,3 19,3 19,77 9,30 17 40 17,1 18,6 19,7 18,47 9,27 18 40 14,5 13,9 14,7 14,37 9,16 19 45 1,09 1,12 1,17 1,13 8,05 20 45 1,07 2,72 1,39 1,73 8,2 21 45 1,68 1,34 4,14 2,39 8,33 22 45 13,3 10,6 13,2 12,37 9,10 23 45 11,1 15,2 12,3 12,87 9,11 24 45 9,8 10,3 9,5 9,87 8,99 Bảng 14. Hiệu suất phân hủy bã bia theo tương tác pH nhiệt độ STT Nhiệt độ o Hiệu suất phân giải (%) Giá trị ( C) pH Lần Lần Lần Trung bình 30 26,57 28,01 27,31 27,30 30 24,42 30,74 33,44 29,53 30 31,22 24,77 25,85 27,28 30 25,75 27,57 24,66 25,99 30 20,66 26,92 17,59 21,72 30 16,20 17,50 18,10 17,27 35 17,41 14,91 20,74 17,69 35 28,40 22,17 27,67 26,08 35 23,83 24,12 26,70 24,88 10 35 25,76 27,05 28,86 27,22 11 35 39,93 37,61 41,18 39,57 12 35 25,36 27,12 25,91 26,13 13 40 14,44 11,01 11,10 12,18 14 40 26,11 24,40 27,21 25,91 15 40 27,33 29,97 29,11 28,80 16 40 25,72 24,07 32,20 27,54 17 40 20,88 23,09 24,51 22,83 Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 STT Nhiệt độ Trường ĐHCT Hiệu suất phân giải (%) Giá trị o ( C) pH Lần Lần Lần Trung bình 18 40 15,70 15,64 17,12 16,15 19 45 12,96 14,44 14,55 13,98 20 45 12 12,14 13,68 12,61 21 45 16,6 15,62 20,46 17,56 22 45 23,19 26,37 26,28 25,28 23 45 26,54 26,44 22,31 25,10 24 45 15,27 14,95 16,01 15,41 Bảng 15. Ảnh hưởng nguồn carbon đến phát triển vi khuẩn STT Nguồn Mã số học phầnật số vi khuẩn (x108 CFU/mL) Log mật số vi khuẩn carbon Lần Lần Lần Trung bình Đối chứng 23,7 23,4 24 23,7 9,37 Glucose 12,3 13,5 11,3 12,37 9,10 Sucrose 17,7 15,6 16,7 16,67 9,22 Rỉ đường 29,7 25,3 25 26,67 9,43 Bột bắp 7,7 9,1 7,93 8,90 trung bình Ghi chú: Đối chứng: không bổ sung thêm nguồn carbon, nguồn carbon lại thêm vào với nồng độ 1% Bảng 16. Ảnh hưởng nguồn carbon đến hiệu suất phân giải Hiệu suất phân giải (%) STT Nguồn carbon Lần Lần Lần Trung bình Đối chứng 35,6 41,21 37,26 38,02 Glucose 20,94 23,6 19,53 21,36 Succrose 16,75 16,69 18,87 17,44 Rỉ đường 19,91 17,45 16,08 17,81 Bột bắp 14,23 11,88 12,95 13,02 Ghi chú: Đối chứng: không bổ sung thêm nguồn carbon, nguồn carbon lại thêm vào với nồng độ 1% Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Bảng 17. Ảnh hưởng nguồn nitơ đến phát triển vi khuẩn Mật số vi khuẩn (x108 CFU/mL) STT Log mật số Nguồn Nitơ vi khuẩn Lần Lần Lần Trung bình trung bình Đối chứng 23,6 24,1 22,3 23,33 9,37 Bã đậu nành 25,6 26,8 27,2 26,53 9,42 Bột đậu nành 21,7 22,5 23,2 22,47 9,35 Yeast extract 13,5 15,6 16,1 15,07 9,18 NH4Cl 13,4 11,1 14 12,83 9,11 Ghi chú: Đối chứng: không bổ sung thêm nguồn nitơ, nguồn carbon lại thêm vào với nồng độ 0,5% Bảng 18. Ảnh hưởng nguồn nitơ đến hiệu suất phân giải Hiệu suất phân giải (%) STT Nguồn Nitơ Lần Lần Lần Trung bình Đối chứng 39,1 33,7 34,1 35,6 Bã đậu nành 11,6 12,8 9,3 11,3 Bột đậu nành 13,8 14,4 15,7 14,6 Yeast 16 16,4 15,3 15,9 NH4Cl 18 21 21,5 20,2 Ghi chú: Đối chứng: không bổ sung thêm nguồn nitơ, nguồn carbon lại thêm vào với nồng độ 0,5% Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Phụ lục 3. Kết phân tích thống kê 1. Kết thống kê thí nghiệm One-way ANOVA: Log mật số vi khuẩn versus Ngày Source DF SS MS F P Ngày 0.24311 0.04052 20.36 0.000 Error 14 0.02787 0.00199 Total 20 0.27098 S = 0.04461 R-Sq = 89.72% R-Sq(adj) = 85.31% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev ---+---------+---------+---------+-----1 9.0133 0.0153 (---*----) 9.1633 0.0814 (----*---) 3 9.3567 0.0058 (----*---) 9.2367 0.0231 (----*---) 9.1667 0.0569 (----*---) 9.1233 0.0289 (---*----) 9.0433 0.0493 (----*---) ---+---------+---------+---------+-----9.00 9.12 9.24 9.36 Pooled StDev = 0.0446 Grouping Information Using Fisher Method Ngày N Mean 3 9.35667 9.23667 9.16667 9.16333 9.12333 9.04333 9.01333 Grouping A B B C B C C D D Means that not share a letter are significantly different. 2. Kết thống kê thí nghiệm General Linear Model: Log mật số vi khuẩn versus pH, Nhiệt độ Factor Type Levels Values pH fixed 4, 5, 6, 7, 8, Nhiệt độ fixed 30, 35, 40, 45 Analysis of Variance for Log mật số vi khuẩn, using Adjusted SS for Tests Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P pH 3.27802 3.27802 0.65560 98.79 0.000 Nhiệt độ 4.14446 4.14446 1.38149 208.18 0.000 pH*Nhiệt độ 15 3.02779 3.02779 0.20185 30.42 0.000 Error 48 0.31853 0.31853 0.00664 Total 71 10.76880 S = 0.0814623 R-Sq = 97.04% R-Sq(adj) = 95.62% Unusual Observations for Log mật số vi khuẩn Log mật số Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Obs 49 50 53 54 vi khuẩn Fit SE 8.03000 8.20000 8.43000 8.20000 8.13000 8.32667 8.62000 8.32667 Trường ĐHCT Fit Residual St Resid 0.04703 -0.17000 -2.56 R 0.04703 0.23000 3.46 R 0.04703 -0.19667 -2.96 R 0.04703 0.29333 4.41 R R denotes an observation with a large standardized residual. Expected Mean Squares, using Adjusted SS Expected Mean Square for Source Each Term pH (4) + Q[1, 3] Nhiệt độ (4) + Q[2, 3] pH*Nhiệt độ (4) + Q[3] Error (4) Error Terms for Tests, using Adjusted SS Synthesis Source Error DF Error MS of Error MS pH 48.00 0.00664 (4) Nhiệt độ 48.00 0.00664 (4) pH*Nhiệt độ 48.00 0.00664 (4) Variance Components, using Adjusted SS Estimated Source Value Error 0.00664 Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence pH N 12 12 12 12 12 12 Mean Grouping 9.233 A 9.223 A 9.143 A 9.028 B 8.998 B 8.604 C Means that not share a letter are significantly different. Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence Nhiệt độ N Mean Grouping 30 18 9.219 A 40 18 9.189 A B 35 18 9.117 B 45 18 8.628 C Means that not share a letter are significantly different. Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence Nhiệt pH độ N Mean 35 9.370 40 9.297 40 9.287 30 9.287 35 9.267 35 9.267 40 9.263 30 9.263 Grouping A A B A B A B A B A B A B A B Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 5 9 40 35 30 35 30 30 40 30 45 45 45 40 45 35 45 45 3 3 3 3 3 3 3 3 9.263 9.243 9.240 9.237 9.193 9.177 9.157 9.157 9.107 9.087 8.993 8.867 8.327 8.320 8.200 8.053 A A A A A A A A B B C D E E E F B B B B B B B B C C D Trường ĐHCT C C C C C C C D D F Means that not share a letter are significantly different. General Linear Model: Hiệu suất phân giải (%) versus pH, Nhiệt độ Factor Type Levels Values pH fixed 4, 5, 6, 7, 8, Nhiệt độ fixed 30, 35, 40, 45 Analysis of Variance for Hiệu suất phân giải (%), using Adjusted SS for Tests Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P pH 807.75 807.75 161.55 16.22 0.000 Nhiệt độ 950.37 950.37 316.79 31.80 0.000 pH*Nhiệt độ 15 1226.43 1226.43 81.76 8.21 0.000 Error 48 478.15 478.15 9.96 Total 71 3462.70 S = 3.15617 R-Sq = 86.19% R-Sq(adj) = 79.57% Unusual Observations for Hiệu suất phân giải (%) Hiệu suất phân giải Obs (%) Fit SE Fit Residual St Resid 14 26.9200 21.7233 1.8222 5.1967 2.02 R 58 6.5400 18.4300 1.8222 -11.8900 -4.61 R 59 26.4400 18.4300 1.8222 8.0100 3.11 R R denotes an observation with a large standardized residual. Expected Mean Squares, using Adjusted SS Expected Mean Square for Source Each Term pH (4) + Q[1, 3] Nhiệt độ (4) + Q[2, 3] pH*Nhiệt độ (4) + Q[3] Error (4) Error Terms for Tests, using Adjusted SS Synthesis Source Error DF Error MS of Error MS pH 48.00 9.96 (4) Nhiệt độ 48.00 9.96 (4) pH*Nhiệt độ 48.00 9.96 (4) Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Variance Components, using Adjusted SS Estimated Source Value Error 9.961 Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence pH N 12 12 12 12 12 12 Mean Grouping 26.51 A 25.64 A 24.63 A 23.53 A 18.74 B 17.79 B Means that not share a letter are significantly different. Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence Nhiệt độ N Mean Grouping 35 18 26.93 A 30 18 24.85 A B 40 18 22.24 B 45 18 17.21 C Means that not share a letter are significantly different. Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence Nhiệt pH độ N Mean 35 39.57 30 29.53 40 28.80 40 27.54 30 27.30 30 27.28 35 27.22 35 26.13 35 26.08 30 25.99 40 25.91 45 25.28 35 24.88 40 22.83 30 21.72 45 18.43 35 17.69 45 17.56 30 17.27 40 16.15 45 15.41 45 13.98 45 12.61 40 12.18 Grouping A B B B C B C D B C D B C D B C D E B C D E F B C D E F B C D E F B C D E F B C D E F B C D E F B C D E F C D E F G C D E F G D E F G H E F G H I F G H I G H I H I I I G G G G H H I H H I I I Means that not share a letter are significantly different. Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT Log mật số vi khuẩn (CFU/mL) 9.4 Nhiệt độ 30 35 40 45 9.2 9.0 8.8 8.6 8.4 8.2 8.0 Giá trị pH Hình 9. Ảnh hưởng pH nhiệt độ đến mật số vi khuẩn Nhiệt độ 30 35 40 45 40 Hiệ u suất phân giải (%) 35 30 25 20 15 10 Giá trị pH Hình 8. Biểu đồ ảnh hưởng pH nhiệt độ đến khả phân giải bã bia vi khuẩn Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT 3. Kết thống kê thí nghiệm One-way ANOVA: Log mật số vi khuẩn versus Nguồn Source DF SS MS F P Nguồn 0.54764 0.13691 97.79 0.000 Error 10 0.01400 0.00140 Total 14 0.56164 S = 0.03742 R-Sq = 97.51% R-Sq(adj) = 96.51% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev -------+---------+---------+---------+-Bột bắp 8.9000 0.0557 (--*--) Đối chứng 9.3733 0.0058 (--*--) Glucose 9.0900 0.0400 (--*--) Rỉ đường 9.4233 0.0404 (--*--) Sucrose 9.2233 0.0252 (--*--) -------+---------+---------+---------+-8.96 9.12 9.28 9.44 Pooled StDev = 0.0374 Grouping Information Using Fisher Method Nguồn N Mean Grouping Rỉ đường 9.42333 A Đối chứng 9.37333 A Sucrose 9.22333 B Glucose 9.09000 C Bột bắp 8.90000 D Means that not share a letter are significantly different. One-way ANOVA: Hiệu suất phân giải (%) versus Nguồn Source DF SS MS F P Nguồn 1125.15 281.29 72.99 0.000 Error 10 38.54 3.85 Total 14 1163.68 S = 1.963 R-Sq = 96.69% R-Sq(adj) = 95.36% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev -------+---------+---------+---------+-Bột bắp 13.020 1.177 (--*--) Đối chứng 38.023 2.882 (---*--) Glucose 21.357 2.067 (--*--) Rỉ đường 17.813 1.941 (--*--) Sucrose 17.437 1.242 (--*--) -------+---------+---------+---------+-16.0 24.0 32.0 40.0 Pooled StDev = 1.963 Grouping Information Using Fisher Method Nguồn N Mean Grouping Đối chứng 38.023 A Glucose 21.357 B Rỉ đường 17.813 B C Sucrose 17.437 C Bột bắp 13.020 D Means that not share a letter are significantly different. Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT 4. Kết thống kê thí nghiệm One-way ANOVA: Log mật số vi khuẩn versus Nguồn Source DF SS MS F P Nguồn 0.21849 0.05462 53.20 0.000 Error 10 0.01027 0.00103 Total 14 0.22876 S = 0.03204 R-Sq = 95.51% R-Sq(adj) = 93.72% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev ---+---------+---------+---------+-----Bã đậu nành 9.4233 0.0115 (---*---) Bột đậu nành 9.3533 0.0153 (---*---) Đối chứng 9.3667 0.0153 (---*---) NH4Cl 9.1100 0.0529 (---*---) Yeast extract 9.1767 0.0416 (---*---) ---+---------+---------+---------+-----9.10 9.20 9.30 9.40 Pooled StDev = 0.0320 Grouping Information Using Fisher Method Nguồn N Mean Grouping Bã đậu nành 9.42333 A Đối chứng 9.36667 A B Bột đậu nành 9.35333 B Yeast extract 9.17667 C NH4Cl 9.11000 D Means that not share a letter are significantly different. One-way ANOVA: Hiệu suất phân giải (%) versus Nguồn Source DF SS MS F P Nguồn 1097.13 274.28 80.42 0.000 Error 10 34.11 3.41 Total 14 1131.24 S = 1.847 R-Sq = 96.99% R-Sq(adj) = 95.78% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev ---------+---------+---------+---------+ Bã đậu nành 20.167 1.893 (--*--) Bột đậu nành 14.633 0.971 (--*--) Đối chứng 35.633 3.009 (--*--) NH4Cl 15.900 0.557 (--*--) Yeast extract 11.233 1.779 (--*--) ---------+---------+---------+---------+ 16.0 24.0 32.0 40.0 Pooled StDev = 1.847 Grouping Information Using Fisher Method Nguồn N Mean Grouping Đối chứng 35.633 A Bã đậu nành 20.167 B NH4Cl 15.900 C Bột đậu nành 14.633 C Yeast extract 11.233 D Means that not share a letter are significantly different Chuyên ngành Vi sinh vật học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học [...]... cho thấy rằng có sự tương tác giữa hai nhân tố pH và nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Giá trị pH 8 và nhiệt độ là 35oC là điều kiện tối ưu cho hoạt động phân giải bã bia và được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo 4.4 Ảnh hưởng của nguồn carbon đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 Đường là một nguồn carbon... theo dõi: Mật số vi khuẩn Chuyên ngành Vi sinh vật học 15 Vi n NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 Mục đích: Xác định pH và nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của chủng vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 và phân giải bã bia hiệu quả... thời gian nuôi cấy tối ưu của vi khuẩn B megaterium BN9 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 Nhiệt độ và pH của môi trường là hai yếu tố thường ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn Thông thường khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng Tuy nhiên, tốc độ phản ứng chỉ tăng đến một giới hạn nhất... dòng vi khuẩn này ứng dụng vào thực tế Đó là lý do đề tài Ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 được thực hiện 1.2 Mục tiêu đề tài Đề tài được thực hiện nhằm xác định các điều kiện môi trường nuôi cấy thích hợp cho sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của chủng vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 để có thể ứng dụng vào quá... Bacillus megaterium là một trong những vi khuẩn được ứng dụng rộng rãi trong các chế phẩm sinh học, xử lý môi trường và công nghệ thực phẩm, chúng có khả năng phát triển và phân giải protein, tinh bột Tuy nhiên, sự phát triển và khả năng phân giải cơ chất của các vi khuẩn thường chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố Do đó, vi c xác định các điều kiện tối ưu cho sự phát triển và phân giải bã bia của vi khuẩn. .. lại Kết quả trên cho thấy ở một số nghiệm thức khi mật số vi khuẩn tăng thì khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn tăng và ngược lại Tuy nhiên, ở một số nghiệm thức, mật số vi khuẩn tăng những khả năng phân giải bã bia không tăng Từ đó có thể thấy rằng khả năng phân giải cơ chất của vi khuẩn không chỉ phụ thuộc vào mật số vi khuẩn mà còn phụ thuộc vào hệ các enzyme do vi khuẩn tiết ra Từ kết quả xử... khuẩn, hiệu suất phân giải bã bia Chuyên ngành Vi sinh vật học 17 Vi n NC & PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2014 Trường ĐHCT 3.2.6 Đánh giá khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 và thành phần của bã bia trước và sau khi phân giải Xác định thành phần carbon và nitơ của bã bia trước và sau khi phân giải bởi vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 bằng phương... thước khuẩn lạc lớn 5,5 mm Catalase dương tính, có khả năng sinh enzyme amylase, protease (Nguyễn Thị Minh Thùy, 2013) Hình 3 Vi khuẩn Bacillus megaterium (Nguồn: http://www.flickr.com/photos/occbio/6414376363/) 2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và khả năng phân giải cơ chất của vi khuẩn a Các yếu tố vật lý Nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng phát triển và phân giải bã bia của vi sinh vật bị ảnh. .. 2 và hình 7, 8) còn cho thấy sự tương tác pH và nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% Mật số vi khuẩn và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn đạt giá trị cao nhất tại 35oC và pH 8 với các giá trị lần lượt là 9,37 log CFU/mL và 39,57%, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% so với các nghiệm thức còn lại Mật số vi khuẩn. .. Mật số vi khuẩn, hiệu suất phân giải bã bia 3.2.5 Khảo sát ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 Mục đích: Xác định nguồn nitơ thích hợp cho chủng vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 phát triển và phân giải bã bia hiệu quả nhất Bố trí thí nghiệm: - Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố là nguồn nitơ: yeast extract, . carbon đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn B. megaterium BN9. 23 4.4. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn B .megaterium BN9. khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9 16 3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn Bacillus megaterium BN9. giải bã bia của vi khuẩn 24 Hình 6. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự phát triển và khả năng phân giải bã bia của vi khuẩn 26 Hình 7. Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ đến sự phát triển của vi khuẩn