phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn phân hủy tinh bột từ nƣớc thải làng nghề làm bánh pía sóc trăng

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 NGÀNH VI SINH VẬT HỌC PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DÒNG VI K

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 NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DÒNG

VI KHUẨN PHÂN HỦY TINH BỘT TỪ NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ LÀM BÁNH PÍA SÓC TRĂNG

PGS.TS NGUYỄN HỮU HIỆP LÊ THANH BẢO NGỌC

Cần Thơ, tháng 4/2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DÒNG

VI KHUẨN PHÂN HỦY TINH BỘT TỪ NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ LÀM BÁNH PÍA SÓC TRĂNG

PGS.TS NGUYỄN HỮU HIỆP LÊ THANH BẢO NGỌC

Cần Thơ, Tháng 4/2014

PHẦN KÝ DUYỆT

(ký tên) (ký tên)

PGS TS Nguyễn Hữu Hiệp Lê Thanh Bảo Ngọc

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

………

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(ký tên)

LỜI CẢM TẠ

Trong quá trình tham gia học tập khóa học chuyên ngành Vi Sinh Vật Học–Trường Đại Học Cần Thơ đến nay tôi đã hoàn thành khóa học và đặc biệt là trong quá trình làm luận văn, tôi luôn được sự hỗ trợ về mặt tinh thần và vật chất từ gia đình, Thầy Cô và bạn bè để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn đến:

PGS.TS Nguyễn Hữu Hiệp, Phó Trưởng Bộ môn Công nghệ Sinh Học Vi sinh vật, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần thơ, thầy hướng dẫn đề tài đã tận tình chỉ dạy và truyền đạt những phương pháp nghiên cứu mới

và các kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu

Quý Thầy Cô trong Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần thơ đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện tốt đề tài luận văn

Cô Nguyễn Thị Pha đã quan tâm, động viên tôi trong suốt thời gian làm cố vấn học tập

Các anh chị tại phòng thí nghiệm Vi sinh vật, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại Học Cần Thơ đặc biệt là hai chị Nguyễn Thị Thúy Duy, Trần Trà My đã hết lòng giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tiến hành thí nghiệm Gia đình, các bạn cùng lớp Vi Sinh Vật k36 và các bạn thực hiện đề tài cùng Thầy hướng dẫn đã động viên và chia sẻ những khó khăn giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này

Cuối cùng, xin gửi lời chúc sức khỏe đến cha mẹ, người thân, quý thầy cô và tất

cả bạn bè của tôi

Cần Thơ, ngày 09 tháng 04 năm 2014

TÓM LƢỢC

Ô nhiễm nước thải đang là vấn đề đã và đang được xã hội quan tâm hiện nay Hàm lượng tinh bột cao trong nước thải gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái và sức khỏe của những người sống trong khu vực đó Việc xử lý ô nhiễm bằng vi khuẩn phân hủy tinh bột đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước

Đề tài nhằm mục đích phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột từ nước thải làng nghề làm bánh Pía Sóc Trăng Từ ba mẫu nước thải thu được ở làng nghề làm bánh Pía Sóc Trăng, mười tám dòng vi khuẩn được phân lập trên môi trường chứa 1% tinh bột và là nguồn Carbon duy nhất Kết quả khảo sát khả năng phân hủy tinh bột bằng phương pháp xác định vòng phân hủy nhờ dung dịch thuốc thử lugol đã tìm ra 7 dòng vi khuẩn có khả năng tiết ra enzyme amylase Định danh bằng kỹ thuật sinh học phân tử, giải trình tự gen 16S rRNA kết hợp sử dụng công cụ Blast nucleotide trên ngân hàng gen NCBI cho thấy dòng vi khuẩn phân hủy tinh bột triển vọng thuộc loài Bacillus fexus với độ tương đồng 97%

Từ khóa: Bánh Pía, vi khuẩn phân hủy tinh bột, vi khuẩn Bacillus.

MỤC LỤC

Trang

PHẦN KÝ DUYỆT

LỜI CẢM TẠ

TÓM LƯỢC i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

TỪ VIẾT TẮT vii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 3

2.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 3

2.1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 4

2.2 Nguyên liệu 5

2.2.1 Sơ lược về nghề làm bánh Pía Sóc Trăng 5

2.2.2 Đặc điểm của nước thải công nghiệp 7

2.2.3 Tổng quan về tinh bột 9

2.2.3.1 Amylose 9

2.2.3.2 Amylopectin 10

2.2.4 Quá trình phân hủy tinh bột 11

2.2.5 Enzyme tham gia vào quá trình phân hủy tinh bột 12

2.2.6 Các vi sinh vật phân hủy tinh bột 16

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

3.1 Phương tiện nghiên cứu 23

3.1.1 Nguyên vật liệu và địa điểm thực hiện 23

3.1.2 Dụng cụ và thiết bị 23

3.1.3 Hóa chất và môi trường 24

3.2 Phương pháp nghiên cứu 27

3.2.1 Phương pháp thu mẫu 27

3.2.2 Phương pháp làm môi trường 27

3.2.3 Phương pháp phân lập vi khuẩn phân hủy tinh bột, xác định hình thái và các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn 27

3.2.3.1 Phương pháp phân lập 27

3.2.3.2 Xác định hình thái và các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn 28

3.2.4 Phương pháp tuyển chọn dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột tốt 33

3.2.5 Phương pháp xác định thời gian tăng trưởng tối ưu của các dòng vi khuẩn 34

3.2.6 Định danh dòng vi khuẩn 35

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

4.1 Kết quả phân lập vi khuẩn 38

4.1.1 Phân lập vi khuẩn 38

4.1.2 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của các dòng vi khuẩn đã phân lập được 39

4.1.3 Đặc điểm tế bào vi khuẩn trên môi trường phân hủy tinh bột 42

4.2 Đặc tính sinh hóa của các dòng vi khuẩn đã phân lập 44

4.2.1 Thử nghiệm Catalase 44

4.2.2 Thử nghiệm Methyl red 45

4.2.3 Hoạt tính Lipase 46

4.3 Kết quả khảo sát hoạt tính Amylase 48

4.4 Kết quả xác định thời gian tăng trưởng của một số dòng phân hủy tinh bột .51

4.5 Kết quả nhận diện dòng vi khuẩn phân hủy tinh bột 52

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 55

5.1 Kết luận 55

5.2 Đề nghị 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Kết quả

Phụ lục 2: Kết quả phân tích thống kê

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 Các vi sinh vật có hệ enzyme amylase 17

Bảng 2 Thành phần môi trường bổ sung tinh bột 24

Bảng 3 Thành phần môi trường LB 25

Bảng 4 Công thức môi trường MSB 26

Bảng 5 Công thức môi trường MR-VP broth 26

Bảng 6 Các giai đoạn của phương pháp nhuộm Gram 30

Bảng 7 Thành phần các chất trong phản ứng PCR 36

Bảng 8 Chu kỳ nhiệt phản ứng PCR khuếch đại đoạn gen 16S rRNA 36

Bảng 9 Nguồn gốc các dòng vi khuẩn phân lập được 38

Bảng 10 Đặc tính khuẩn lạc vi khuẩn phân lập sau 24 giờ cấy 39

Bảng 11 Đặc tính các dòng vi khuẩn được phân lập 42

Bảng 12 Giá trị đo OD và đo mực dầu của các dòng vi khuẩn 46

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1 Bánh Pía thành phẩm 6

Hình 2 Nước thải từ cơ sở sản xuất bánh Pía Tân Huê Viên (THV) và Mỹ Trân (MT) 8 Hình 3 Cấu trúc của phân tử Amylose 9

Hình 4 Hồ tinh bột 10

Hình 5 Cấu trúc của phân tử Amylopectin 10

Hình 6 Quá trình chuyển hóa tinh bột của vi sinh vật 11

Hình 7 Cơ chế phân hủy tinh bột 12

Hình 8 MINIGADINE & NEOPEPTINE DROPS 15

Hình 9 Vi khuẩn Bacillus subtilis 20

Hình 10 Vi khuẩn Pseudomonas fluorescens 22

Hình 11 Khuẩn lạc phát triển trên môi trường bổ sung tinh bột sau 24 giờ 41

Hình 12 Hình nhuộm Gram 43

Hình 13 Hiện tượng sủi bọt khí khi cho H2O2 tiếp xúc với bề mặt khuẩn lạc 44

Hình 14 Phản ứng màu của các dòng vi khuẩn khi nhỏ thuốc thử Methyl red 45

Hình 15 Các dòng vi khuẩn trong môi trường MSB bổ sung dầu ăn ủ 4 ngày 47

Hình 16 Độ đục và mực dầu của dòng Q7 trước và sau khi ủ trong 4 ngày ở 37oC so với ống đối chứng (ĐC) 48

Hình 17 Khuẩn lạc tạo vòng phân hủy sau 24 giờ 49

Hình 18 Đĩa được nhuộm Lugol để thấy vòng phân hủy tinh bột sau 68 giờ 49

Hình 19 Biểu đồ so sánh tỉ lệ đường kính vòng phân hủy và đường kính khuẩn lạc của các dòng vi khuẩn 50

Hình 20 Đĩa đếm khuẩn lạc của hai dòng vi khuẩn bằng phương pháp nhỏ giọt 51

Hình 21 Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa mật số tế bào và thời gian nuôi cấy của dòng vi khuẩn Q7 và Q5 51

Hình 22 Phổ điện di của sản phẩm PCR được nhân lên từ đoạn 16S-rRNA 51

Hình 23 Mức độ tương đồng của dòng Q7 so với các dòng vi khuẩn khác trên cơ sở dữ liệu NCBI 51

TỪ VIẾT TẮT

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Sự bùng nổ dân số cùng với sự phát triển mạnh mẽ của quá trình công nghệp hóa đất nước, lượng nước thải công nghiệp cũng ngày một gia tăng Hầu hết các sông hồ ở các thành phố lớn, nơi có dân cư đông đúc và nhiều khu công nghiệp đều bị ô nhiễm Hậu quả của tình trạng ô nhiễm gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái và sức khỏe của những người sống trong khu vực đó

Trong những năm qua, cùng với sự phát triển của kinh tế, xã hội, nhiều ngành nghề thủ công truyền thống ở Việt Nam đã được khôi phục và phát triển khá mạnh Các làng nghề thủ công truyền thống là nét đặt trưng của nhiều vùng nông thôn Việt Nam Trong các ngành công nghiệp đó thì phải kể đến làng nghề làm bánh Pía truyền thống của nước ta từ xưa đến nay Không ít công ty đã đầu tư dây chuyền công nghệ ngoại nhập làm bánh Pía khép kín, trị giá hàng chục tỉ đồng Không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước, các công ty này còn xuất khẩu sản phẩm sang Mỹ, Canada, Úc, Campuchia, Hiện nay cả nước có nhiều cơ sở sản xuất bánh Pía nhưng nổi tiếng nhất

và tạo nên thương hiệu là bánh Pía Sóc Trăng Tại Sóc Trăng hiện có gần 50 lò chuyên sản xuất bánh gồm các thương hiệu nổi tiếng như: Tân Huê Viên, Lập Hưng, Quảng Trân… Bánh Pía Sóc Trăng hầu như được sản xuất quanh năm, là một sản phẩm đặc trưng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế, quảng bá văn hóa và du lịch của địa phương Cũng chính vì vậy mà lượng nước thải phát sinh trong quá trình làm bánh Pía là không nhỏ Nước thải từ các cơ sở sản xuất bánh Pía có hàm lượng chất hữu cơ cao Nguyên liệu chính của bánh là bột mì được đưa vào máy và trộn đều với đường cát trắng, chứa hàm lượng tinh bột và đường cao

(http://vietnam.vnanet.vn/vnp/vi-vn/13/35293/Am-thuc-Viet-Nam/Banh-pia-Soc-Trang.html, ngày 21/07/2013)

Ngày nay, bên cạnh công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp lý, hóa thì việc ứng dụng những dòng vi khuẩn có khả năng chuyên biệt để hoàn thiện công nghệ xử lý chất thải đang chiếm một vai trò vô cùng quan trọng Nhóm vi sinh vật phân hủy tinh bột sống trong nước có khả năng tiết ra môi trường hệ enzyme amylase nhằm phân hủy tinh bột thành các hợp chất đơn giản

Nhằm tìm hiểu về khả năng chuyển hóa các chất hữu cơ của vi sinh vật trong nước thải bánh Pía và tuyển chọn một số chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy tinh

bột tốt trong nước thải sản xuất bánh Pía nên đề tài: “Phân lập và tuyển chọn một số

dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột từ nước thải làng nghề làm bánh Pía Sóc Trăng” được tiến hành

1.2 Mục tiêu đề tài

Phân lập và tuyển chọn những dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột trong nước thải từ làng nghề làm bánh Pía ở Sóc Trăng Khảo sát hoạt tính enzyme amylase của các dòng vi khuẩn này và định danh dòng vi khuẩn triển vọng bằng kỹ thuật PCR

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Như chúng ta đã biết, thế giới ngày càng phát triển và dân số ngày càng tăng Điều đó làm cho môi trường xung quanh chúng ta phải nhận đủ mọi loại rác thải công nghiệp, trong đó có nguồn nước thải Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học trên thế giới cũng như ở Việt Nam, các nhà khoa học đã sử dụng

vi sinh vật cho quá trình xử lý nước thải

Nguyễn Hữu Hiệp và Nguyễn Thị Hải Lý (2009) đã thực hiện thành công nghiên cứu phân lập các dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột tại làng nghề sản xuất bột gạo tại thị xã Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp, góp phần bảo vệ nguồn nước cho cộng đồng trong khu vực Trong số 23 dòng vi khuẩn phân lập được trong 25 mẫu nước thải thu được có 13 dòng vi khuẩn thuộc gram âm và 10 dòng vi khuẩn thuộc gram dương Các dòng vi khuẩn phân lập được có hoạt tính enzyme amylase từ 72,44U/ml đến 910,89U/ml sau 72 giờ nuôi cấy Trong số này có 4 dòng có hoạt tính enzyme amylase

bột có trong nước thải chỉ sau 24 giờ Việc nghiên cứu, phân lập các vi khuẩn có khả năng tiết ra enzyme amylase và ứng dụng các vi sinh vật này vào xử lý nước thải tinh

(http://www.canthostnews.vn/?tabid=230&NDID=15973&keyword=Phan-lap-cac-dong-vi-khuan-co-kha-nang-phan-huy-tinh-bot, ngày 27/07/2013)

Nghiên cứu khả năng xử lý tinh bột của một số chủng vi sinh vật phân lâp được

từ nguồn nước thải của nhà máy chế biến tinh bột và ứng dụng chúng vào phương pháp xử lý hiếu khí nước thải nhà máy sản xuất nui đã được Vũ Thị Hương Lan (2010) tiến hành tại phòng thí nghiệm của trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố

Hồ Chí Minh Kết quả từ mẫu bùn và nước thải nhà máy sản xuất tinh bột, phân lập và tuyển chọn được 6 chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột mạnh Các thí nghiệm xử lý đều đạt tiêu chuẩn xả thải loại B theo QCVN 24: 2009/BTNMT

(http://tai-lieu.com/tai-lieu, ngày 01/08/2013)

Các nghiên cứu hiện trạng và giải pháp xử lý nước thải cho làng nghề tinh bột Hoài Hảo-Tỉnh Bình Định, nhóm nghiên cứu đã đề nghị xử lý nước thải tinh bột mì

bằng phương pháp sinh học, áp dụng mô hình phân hủy kỵ khí hai giai đoạn (giai đoạn acid hóa và metan hóa) kết hợp với mô hình lọc sinh học hiếu khí (Nguyễn Văn Phước

và Nguyễn Thị Thanh Phương, 2004)

Ngoài ra còn rất nhiều nghiên cứu về quá trình phân hủy tinh bột cũng như các vi sinh vật tham gia và enzyme amylase do chúng tiết ra để phân hủy tinh bột trong thực phẩm, nước thải sản xuất,

Nguyễn Thị Hoài Hà và cộng tác viên (2002) đã nghiên cứu hoạt tính của

enzyme amylase của hai chủng Bacillus sp H5-1 và H5-4 nhằm ứng dụng trong xử lý

rác thải làm phân bón hữu cơ Qua kết quả phân tích bằng phương pháp sắc ký bản

mỏng cho thấy rằng hệ amylase của hai chủng Bacillus được khảo sát là α-amylase,

β-amylase và glucoβ-amylase Kết quả thử nghiệm cho thấy cả hai chủng đều có khả năng đồng hóa từ các nguồn cơ chất khác nhau: bột gạo, bột mì, cám gạo, dextrin, bột bắp Lượng đường khử sinh ra là cao nhất khi cho enzyme tác dụng lên cơ chất là bột bắp

Tuy nhiên, những thí nghiệm này chỉ dừng lại ở phòng thí nghiệm

2.1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Phương pháp phân hủy tinh bột mà không dựa trên việc nhuộm iod hay việc sử dụng tạo phức màu với tinh bột đã được Motiram R et al (1982) tìm thấy

Những dòng vi khuẩn được thử nghiệm, S.sanguis, S.mutans, A.viscosus và

A.naeslundii có khả năng phân hủy tinh bột và sử dụng cơ chất maltose như là nguồn

carbohydrat chính trong môi trường phát triển (G.B.Glor et al., 1988)

Một vài loài vi khuẩn Clotridum tạo bào tử, hiếu khí, chịu nhiệt được phân lập từ môi trường có chứa tinh bột của hai hệ thống xử lý nước thải chế biến khoai tây (H Weber et al., 1990)

Kết quả nghiên cứu của Shalini Aggarwal (2006) đã phân lập được dòng vi khuẩn trong nước thải có khả năng phân hủy tinh bột và chuyển hóa các phân

tử đường thành acid lactic Vi khuẩn này đã được ứng dụng vào xử lý nước thải của ngành chế biến thực phẩm, đồng thời biến nước thải trở nên có giá trị và là nguyên liệu thô cho ngành công nghiệp khác

Arlem et al (2007) đã phân lập được sáu dòng vi khuẩn nốt rễ có khả năng

sử dụng các nguồn tinh bột khác nhau như nguồn cung cấp carbon Trong đó

tinh bột bắp là nguồn carbon tốt cho sự sinh enzyme amylase Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa rất lớn trong công nghiệp tinh bột

2.2 Nguyên liệu

2.2.1 Sơ lƣợc về nghề làm bánh pía Sóc Trăng

Những năm gần đây, ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiêp tỉnh Sóc Trăng có những bước phát triển mạnh mẽ Kết cấu hạ tầng phát triển nhanh chóng, các khu-cụm công nghiệp, các khu dân cư, khu thương mại đang được tỉnh và các nhà đầu tư đẩy nhanh tiến độ thực hiện nhằm đem đến cho tỉnh Sóc Trăng một diện mạo mới Ngành tiểu thủ công nghiệp có bước phát triển vững chắc, không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà còn được chấp nhận tại các thị trường khó tính như: Mỹ, Nhật Bản, Châu Âu với các nhãn hiệu bánh Pía: Tân Huê Viên, Quảng Hưng, Lập Hưng, Công Lập

Thành, và hơn 50 lò bánh Pía ở làng nghề Vũng Thơm (http://www.soctrang.gov.vn,

ngày 21/07/2013)

Bánh Pía có nguồn gốc từ bánh trung thu kiểu Tô Châu (loại bột bánh có nhiều lớp mỏng và nhân bánh có trộn mỡ) Bánh do một số người Minh Hương di cư sang Việt Nam từ thế kỷ 17 mang theo Trước đây, việc làm bánh Pía hoàn toàn mang tính thủ công và phục vụ cho nhu cầu của từng gia đình Đến đầu thế kỷ 19, người đầu tiên làm bánh Pía để kinh doanh và truyền nghề cho con cháu sau này là ông Đặng Thuận sinh sống ở làng Vũng Thơm (nay là xã Phú Tâm, huyện Châu Thành, tỉnh Sóc Trăng)

(http://dacsanviet.org/nguon-goc-banh-pia.html, ngày 21/07/2013)

Bánh Pía Sóc Trăng có hương vị rất đặc trưng, đó là mùi thơm của sầu riêng, vị béo của hột vịt muối (trứng vịt muối), vị bùi của đậu xanh, khoai môn, và thơm mùi bột mì của vỏ bánh nướng vàng

Hình 1 Bánh Pía thành phẩm

(*Nguồn: http://tanhuevien.com.vn/san-pham/c2-Banh-Pia.html , ngày 06/03/2013)

Thông thường, bánh Pía Sóc Trăng có hai loại là bánh Pía khoai môn và bánh Pía đậu xanh Muốn có được mùi vị, màu sắc hấp dẫn, bánh Pía phải qua rất nhiều công đoạn làm bánh đòi hỏi sự khéo léo và khá cầu kỳ:

Đầu tiên, bột mì được cán mỏng để làm vỏ Để có những lớp vỏ mỏng, người ta phải chế biến bột mì qua nhiều công đoạn như: trộn bột, cán mỏng và cuộn tròn, gấp lại nhiều lần để tạo nên vỏ bọc với những lớp “bột nước” và “bột dầu” chồng lên nhau Khâu làm nhân bánh quan trọng từ việc lựa chọn nguyên liệu cho đến cách phối hợp hài hòa chúng với nhau để làm nên hương thơm riêng Nhân bánh được thực hiện như sau: đậu xanh hoặc khoai môn đem hấp chính, chà nhuyễn, xào với đường rồi trộn chung với chút sầu riêng tươi, lòng đỏ trứng muối

Sau khi cho nhân vào vỏ bánh, người ta thoa bên ngoài vỏ bánh lòng đỏ trứng

Sau 5-7 phút, thợ đứng lò sẽ lấy bánh ra, lật ngược mặt bánh rồi thoa lên một lớp lòng đỏ trứng và đưa vào lò trở lại Để 15 phút, khi chiếc bánh chuyển sang màu vàng ươm chính là lúc chiếc bánh đã thành phẩm và dùng được ngay

(http://banhpiasocsobai.blogspot.com/, ngày 21/07/2013)

Hiện nay không phải chỉ có Sóc Trăng mới sản xuất món bánh Pía, nhưng bánh Pía Sóc Trăng vẫn nổi trội so với nhiều địa phương khác Với sự cần cù nghiêm cẩn, những người thợ bánh Sóc Trăng đã tạo nên những chiếc bánh Pía có hương vị rất

riêng, không quá ngọt cũng không quá béo khiến người thưởng thức có thể ăn hoài mà

Sóc Trăng vươn cao, bay xa,…

(http://www.aseantraveller.net/tin-tuc/714_banh-pia-dac-san-soc-trang.html, ngày 21/07/2013)

2.2.2 Đặc điểm của nước thải công nghiệp (nước thải sản xuất)

Nước thải công nghiệp là loại nước thải từ các nhà máy đang hoạt động sản, phụ thuộc loại hình công nghiệp

Nước thải công nghiệp nói chung khác nhau ở mỗi ngành nghề, ở mỗi cơ sở sản xuất, đồng thời khác nhau về tính chất vật lý, hóa học và tính chất sinh học Phụ thuộc vào quá trình sản xuất của mỗi làng nghề (nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị, nước thải trong qua trình chế biến) Điều này quyết định sự phát triển của vi sinh vật

và khả năng chuyển hóa vật chất của vi sinh vật Trong nước thải công nghiệp vi khuẩn thường chiếm một số lượng lớn, ngoài ra còn có nấm men, tảo đơn bào, nguyên sinh động vật,…

Đặc tính ô nhiễm và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào loại hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn

Nước thải chế biến có chứa hàm lượng cặn lơ lửng là chất hữu cơ rất cao, thường

có lượng oxy hòa tan tương đối thấp Thành phần nước thải chế biền gồm tinh bột, đường, protein, cellulose, các khoáng chất và độc tố công nghiệp,

Khi nước thải mới vừa ra khỏi nhà máy thì lượng vi sinh vật không nhiều Sau một thời gian thì những vi sinh vật này sẽ thích nghi được với đặc trưng của nước thải

và sẽ phát triển nhanh chóng về số lượng và đa dạng loài Quá trình trao đổi chất của

vi sinh vật trong nước thải gồm hai quá trình cơ bản là quá trình đồng hóa và dị hóa

* Đặc điểm nước thải của cơ sở sản xuất bánh Pía:

Hình 2 Nước thải từ cơ sở sản xuất bánh Pía Tân Huê Viên (THV) và

Mỹ Trân (MT)

Đặc điểm của nước thải từ cơ sở sản xuất bánh Pía Tân Huê Viên:

Đặc điểm của nước thải từ cơ sở sản xuất bánh Pía Mỹ Trân:

Đặc điểm của nước thải từ cơ sở sản xuất bánh Pía Quảng Trân:

Có sự khác nhau về đặc điểm của nước thải do mẫu được thu từ 3 cơ sở sản xuất bánh Pía khác nhau, cũng như quá trình chế biến, thành phần nguyên liệu và nồng độ các chất,… không giống nhau nên đầu ra của mỗi cơ sở sản xuất sẽ khác nhau

2.2.3 Tổng quan về tinh bột

Tinh bột là chất dự trữ chủ yếu trong thực vật, được hình thành trong quá trình quang hợp của cây xanh, đặc biệt là trong các quả, củ như ngũ cốc Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lý và thành phần hóa học khác nhau Tinh bột ở dưới dạng hạt thường có kích thước và hình dáng khác nhau, không tan trong nước lạnh, đun với nước thì tinh bột dần dần bị hồ hóa và độ nhớt của dung dịch tăng lên

Tinh bột tiếng Hy Lạp là amidon (công thức hóa học là (C6H10O5)n) là một polysacarit carbohydrates chứa hỗn hợp amylose và amylopectin Tỷ lệ phần trăm amylose và amylopectin thay đổi tùy thuộc vào từng loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70 Chúng đều là các polymer carbohydrat phức tạp của glucose (công

23/7/2013)

2.2.3.1 Amylose

Amylose có trọng lượng phân tử 5000-160000 Dallton, được cấu tạo từ 200-1000 phân tử α-D glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4 glucosid tạo thành một mạch thẳng dài không phân nhánh

Hình 3 Cấu trúc của phân tử Amylose

(*Nguồn: http://www.starch.dk/isi/starch/starch.asp, ngày 23/07/2013)

Khi ở trong hạt tinh bột, trong dung dịch, hoặc ở trong trạng thái bị thoái hóa amylose có cấu hình mạch giản, khi thêm tác nhân kết tủa vào amylose mới chuyển thành dạng xoắn ốc, mỗi vòng xoắn gồm 6 đơn vị glucose Trong nước nóng tạo trạng thái dung dịch keo (hồ tinh bột), khi đó amylose tồn tại ở trạng thái xoắn, ổn định nhờ các liên kết hydro Một phần cấu trúc của amylose tạo phức với Iot cho dung dịch màu

xanh đặc trưng, màu này mất đi khi đun nóng và trở lại màu xanh khi nguội Ngoài ra, amylose bị kết tủa bởi rượu butylic

Hình 5 Cấu trúc của phân tử Amylopectin

(*Nguồn: http://www.starch.dk/isi/starch/starch.asp, ngày 23/07/2013)

Amylopectin thường phân bố bên ngoài hạt tinh bột Amylopectin bắt màu tím hay màu đỏ tím với Iot Amylopectin chỉ tan được trong nước ở nhiệt độ cao tạo thành dung dịch có độ nhớt cao và rất bền vững Amylopectin không có khả năng tạo phức với butanol và các hợp chất hữu cơ khác, không bị hấp phụ trên cellulose

2.2.4 Quá trình phân hủy tinh bột

Tinh bột bị phân hủy bởi enzyme amylase Sản phẩm của quá trình phân hủy tinh bột gồm: đường glucose, đường maltose, dextrin,…

C6H12O6(C6H10O5)n + nH2O → (1+n)C2H12O6

Một phần các đường này sẽ tan trong nước, một phần đi vào tế bào vi sinh vật và tham gia vào các quá trình chuyển hóa khác trong tế bào

Hình 6 Quá trình chuyển hóa tinh bột của vi sinh vật

(*Nguồn: Nguyễn Đức Lượng (2003), Công nghệ sinh học môi trường - Công nghệ xử lý nước thải)

Phân hủy

giải thành các tiểu đơn vị, các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (đường, các amino acid, acid béo)

Phân hủy tinh bột bằng enzyme:

Hình 7 Cơ chế phân hủy tinh bột

(*Nguồn: Nguyễn Tiến Thắng (2008), Giáo trình công nghệ enzyme, ngày 26/07/2013)

Tinh bột có nguồn gốc khác nhau, enzyme có nguồn gốc khác nhau thì khả năng phân hủy cũng khác nhau

Khi sự phân hủy xảy ra thì độ nhớt của dung dịch hồ tinh bột giảm dần, khả năng khử tăng lên và khả năng khử Iot chuyển dần từ màu xanh sang tím rồi sang màu hồng

(http://www.duoclieu.org/2012/01/tinh-bot.html, ngày 25/07/2013)

2.2.5 Enzyme tham gia vào quá trình phân hủy tinh bột

a) Giới thiệu enzyme amylase

Nhóm enzyme có tên gọi chung là glycosid hay carbohydase xúc tác cắt đứt liên kết glucosid nối các đơn vị đường đơn trong cấu trúc của tinh bột, giải phóng glucose

và các loại đường khác Trong đó glucose là nguyên liệu đầu vào để sản xuất ra nhiều

sản phẩm công nghiệp quan trọng

Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy tinh bột thường có khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase ngoại bào Các enzyme này được chia ra thành 4 nhóm:

endoamylase, do có khả năng cắt đứt các liên kết α-1,4-glucosid nằm ở phía bên trong phân tử tinh bột một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào Khi tác dụng lên tinh bột, enzyme này giải phóng ra glucose ở dạng α- mutamer, nên năm 1924 Kuhn gọi nó là α-amylase Dưới tác dụng của α-amylase, tinh bột có thể bị phân cắt thành nhiều đoạn ngắn gọi là sự dịch hóa tinh bột

Các giai đoạn của quá trình thủy phân tinh bột của α-amylase:

 Giai đoạn dextrin hóa:

α-amylase

 Giai đoạn đường hóa:

Dextrin  tetra và trimaltose  disaccharid và mono saccharid Amylase  oligosacharid  poliglucose

Maltose  maltotriose  maltotetrose

song với tốc độ rất chậm

α-1,4-glucosid ở cuối phân tử tinh bột, bởi thế còn gọi là exoamylase, tạo ra sản phẩm

là maltose và β-limit dextrin (chiếm khoảng 40-45%) β-amylase chỉ phổ biến trong giới thực vật (có nhiều trong các hạt nảy mầm)

thành glucose và các oligosaccharid, enzyme này có khả năng phân cắt cả hai loại liên kết 1,4 glucosid và 1,6 glucosid

những chỗ phân nhánh của amylopectin

Dưới tác động của 4 loại enzyme trên, phân tử tinh bột được phân hủy thành đường glucose Có ý nghĩa quan trọng trong việc phân hủy phế thải chứa các nguồn

tinh bột từ các làng nghề làm bún, bánh đa, bánh pía, bánh cuốn, chế biến nông sản ngô, khoai, sắn,…

Các enzyme trên là các enzyme ngoại bào Vi sinh vật tổng hợp chúng trong tế bào và các enzyme này sẽ thoát ra ngoài tế bào và thực hiện các quá trình phân hủy tinh bột ở bên ngoài tế bào Tinh bột là một chất cảm ứng Sở dĩ, vi sinh vật tạo ra hệ enzyme amylase ngoại bào là do tinh bột là một đại phân tử, chúng không có khả năng xâm nhập trực tiếp vào tế bào Các vi sinh vật tạo ra cơ chế phân cắt chúng thành những phân tử nhỏ hơn Các phân tử nhỏ sẽ dễ dàng qua các lỗ màng chất nguyên sinh vào trong tế bào theo gradient nồng độ Sự phân hủy này không mang ý nghĩa là cung cấp năng lượng cho tế bào, đây chỉ đơn thuần là quá trình xé nhỏ vật chất để sau đó những đơn vị phân tử nhỏ chui được vào trong tế bào tham gia vào các quá trình

chuyển hóa sinh học (Nguyễn Đức Lượng (2003),Công nghệ xử lý nước thải)

Ngoài amylase, trong thực tế còn có sự hiện diện của các enzyme khác phân hủy tinh bột và đường oligo như dextranase, glycosidase, β-glucosidase, lactase Tuy nhiên

hệ enzyme amylase là enzyme được quan tâm nhiều nhất và được sử dụng phổ biến

hơn

(http://tai-lieu.com/tai-lieu/de-tai-nghien-cuu-tuyen-chon-mot-so-chung-vi-sinh-vat-co-kha-nang-phan-huy-tinh-bot-va-ung-dung-trong-xu-ly-nuoc-thai-6991/, ngày 25/07/2013)

b) Ứng dụng của enzyme amylase

Trong chế biến thực phẩm gia súc

Trong chế biến thức ăn gia súc thành phần ngũ cốc chiếm một khối lượng rất lớn Trong khối lượng này thành phần tinh bột rất cao Để tăng hiệu suất sử dụng năng lượng từ nguồn tinh bột, người ta thường cho thêm enzyme amylase vào

Enzyme amylase sẽ tham gia phân hủy tinh bột tạo thành đường, giúp cho quá trình chuyển hóa tinh bột tốt hơn

Trong dược phẩm

Amylase được sử dụng phối hợp với coenzyme A, cytocrom C, ATP, carboxylase để chế thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh Mặt khác, amylase phối hợp với enzyme để chữa bệnh thiếu enzyme đường tiêu hóa

Trong cơ thể, amylase là hormon tuyến tụy ngoại tiết có tác dụng chống phù nề sau chấn thương hoặc sau khi mổ Điều trị triệu chứng phản ứng viêm và nhiễm khuẩn đường hô hấp Các sản phẩm chứa enzyme α-amylase dùng enzyme α-amylase là một loại enzyme kiểm soát lượng calo của cơ thể

α-amylase là một men nội sinh có thể phân hủy tinh bột và các polisaccharid Sản

Hình 8 MINIGADINE & NEOPEPTINE DROPS

(*Nguồn: http://tudienthuoc.org, ngày 06/03/2014)

Trong công nghiệp dệt

Người ta thường sử dụng enzyme amylase của vi khuẩn để tẩy tinh bột và làm cho mềm vải

Trong vải thô thường chứa khoảng 5% tinh bột và các tạp chất khác Do đó, khi

sử dụng chế phẩm enzyme amylase của vi khuẩn thì vải sẽ tốt hơn Thường sử dụng lượng chế phẩm amylase khoảng 0.3-0.6 g/l dung dịch và thời gian xử lý 5-15 phút ở nhiệt độ 90oC

Trong việc tẩy màu giấy

Enzyme α-amylase có khả năng thúc đẩy quy trình khử mực giấy tốt

Nguyên lý hoạt động của enzyme là chúng bẻ gãy các mạch tinh bột trên mặt giấy, kéo theo các phân tử mang màu bám trên đó, tạo thuận lợi cho quá trình khử mực

Giai đoạn từ năm 2000, Viện công nghiệp giấy và cellulose đã đầu tư nghiên cứu một cách tích cực về sử dụng enzyme trong công nghiệp khử mực giấy, đặc biệt chú trọng đối với chủng enzyme α-amylase Kết quả đã nghiên cứu thành công và thiết lập quy trình công nghệ sử dụng enzyme α-amylase để khử mực giấy loại có gia keo tinh bột

Trong sản xuất bia

Trong công nghệ sản xuất bia truyền thống, các nước phương Tây chủ yếu sử dụng enzyme amylase của malt để thủy phân tinh bột trong malt, sau đó đến giai đoạn

rượu hóa bởi nấm men Saccharomyces sp

Việc đường hóa tinh bột trong hạt nhờ enzyme của chính nó Khi đó hạt chỉ tổng hợp ra enzyme amylase vừa đủ để phân hủy lượng tinh bột có trong hạt Như vậy cần rất nhiều mầm đại mạch để sản xuất bia ở quy mô lớn, dẫn đến chi phí cao cho sản xuất và sản phẩm

Để khắc phục điều này, nhà sản xuất không sử dụng hoàn toàn 100% nguyên liệu

là malt đại mạch mà có sự pha trộn theo một công thức nào đó để thay thế malt Chính

vì điều này các nhà sản xuất bia quan tâm đến việc sử dụng chế phẩm enzyme amylase cung cấp cho quá trình phân hủy tinh bột Enzyme này có ý nghĩa rất lớn trong sản xuất bia ở qui mô công nghiệp

Trong sản xuất cồn

Quá trình sản xuất cồn từ nguyên liệu tinh bột trải qua 2 giai đoạn: giai đoạn đường hóa và giai đoạn rượu hóa Giai đoạn đường hóa, người ta bắt buộc phải sử dụng enzyme amylase (không thể sử dụng phương pháp phân hủy tinh bột bằng acid) Ngoài ra enzyme amylase cũng được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi trong sản xuất đường bột, sản xuất dextrin, maltodextrin, siro, sản xuất tương và nước chấm,… ở quy mô công nghiệp

2.2.6 Các vi sinh vật phân hủy tinh bột

Vi sinh vật là mắt xích quan trọng trong các chu trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tự nhiên

Các vi sinh vật có khả năng phân hủy tinh bột khi chúng có hệ enzyme amylase Bao gồm nhiều loại nấm men, vi khuẩn, xạ khuẩn, trong đó chiếm vai trò quan trọng là

vi khuẩn Để thu amylase người ta thường dùng các giống vi sinh vật sau:

Các vi khuẩn ưa nhiệt có khả năng sinh trưởng nhanh (4 – 6 lần so với vi khuẩn

ưa ẩm) và phát triển tốt ở nhiệt độ tương đối cao, nên khi nuôi chúng ở nhiệt độ cao ít

bị nhiễm vi sinh vật khác Trong số vi khuẩn ưa ấm tạo amylase mạnh, thì Bacillus

subtilis được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi nhất Một số vi sinh vật có hệ enzyme

β-amylase

(*Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 2003, Công nghệ vi sinh tập 2 – Vi sinh vật học công nghệp)

* Vi khuẩn:

Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào, có hình thái đơn giản và kích thước rất nhỏ

từ 0,3 – 5µm (chỉ nhìn thấy dưới kính hiển vi phóng đại 1000 lần) Vi khuẩn có hình cầu, hình que, hình sợi xoắn Chúng đứng riêng rẽ hoặc xếp thành đôi, thành chuỗi thành khối hoặc thành chùm Vi khuẩn sinh sản bằng cách chia đôi tế bào Nếu các điều kiện về chất dinh dưỡng, oxy, pH và nhiệt độ môi trường thích hợp thì thời gian

thế hệ là 15 – 30 phút (Lương Đức Phẩm (2003), Công nghệ xử lý nước thải bằng

biện pháp sinh học)

Vi khuẩn sống trong đất và trong nước tham gia tích cực vào quá trình phân hủy

cho cây trồng Vi sinh vật còn tham gia vào quá trình hình thành chất mùn Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc phân hủy các phế phẩm công nghiệp, phế thải đô thị, phế thải nông nghiệp cho nên có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường Dựa vào phương thức dinh dưỡng, vi khuẩn được chia làm hai nhóm chính:

Vi khuẩn tự dưỡng: Loại vi khuẩn này có khả năng oxy hóa chất vô cơ để thu

nhóm này có vi khuẩn Nitrat hóa, vi khuẩn sắt, vi khuẩn lưu huỳnh,

Vi khuẩn dị dưỡng: Nhóm vi khuẩn này sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn

carbon dinh dưỡng, nguồn năng lượng để hoạt động sống, xây dựng tế bào và phát triển, Có ba loại vi khuẩn dị dưỡng:

 Vi khuẩn hiếu khí: Là loại cần oxy để sống

 Vi khuẩn kỵ khí: Chúng có thể sống và hoạt động ở điều kiện kỵ khí (không cần oxy của không khí), chỉ sử dụng oxy trong những hợp chất nitrat, sulfat để oxy hóa các chất hữu cơ

 Vi khuẩn tùy nghi: Loài này có thể sống trong điều kiện có hoặc không có oxy tự

do Chúng luôn có mặt trong nước thải Năng lượng được giải phóng một phần sử dụng cho việc sinh tổng hợp hình thành tế bào mới, một phần thoát ra ở dạng nhiệt

(Lương Đức Phẩm (2003), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học)

Vi khuẩn tham gia vào nhiêu quá trình chuyển hóa, từ các hợp chất hữu cơ đến

vô cơ, từ các chất dễ phân hủy đến các chất độc hại Các quá trình này nhờ hệ enzyme

phong phú và chuyên biệt của mỗi nhóm, mỗi loài vi khuẩn So với động vật và thực vật thì vi khuẩn có tính thích nghi cao hơn, nhiều loài có khả năng điều chỉnh quá trình trao đổi chất trong những điều kiện sống không thuận lợi Bên cạnh đó, vi khuẩn có tốc độ trao đổi chất nhanh Trong một ngày đêm chúng có thể chuyển hóa một khối lượng vật chất gấp hàng ngàn lần khối lượng của chúng Chính vì thế, vi khuẩn là nhóm vi sinh vật có nhiều tiềm năng nhất trong công nghệ xử lý nước thải

Theo con đường phân hủy trong điều kiện hiếu khí các vi khuẩn Pseudomonas,

Bacillus, Actinomyces,… chuyển hoá nhanh tinh bột thành đường và các loại đường

chuyển hoá trong quá trình trao đổi chất Trong điều kiện kỵ khí tinh bột bị phân huỷ

bởi Clostridium

Là trực khuẩn gram dương, sống hiếu khí sinh bào tử, chiều ngang bào tử không vượt quá chiều ngang vi khuẩn do đó khi sinh bào tử tế bào vi khuẩn không thay đổi

Tất cả các loài thuộc chi Bacillus đều có khả năng dị dưỡng và hoại sinh nhờ sử

dụng các hợp chất hữu cơ đa dạng như đường, acid amin, acid hữu cơ, Một vài loài

có thể lên men carbohydrat tạo thành glycerol và butanediol; một vài loài như

Bacillus megaterium thì không cần chất hữu cơ để sinh trưởng, một vài loài khác thì

cần acid amin, vitamin B Hầu hết đều là loài ưa nhiệt trung bình với nhiệt độ tối ưu là

C

Đa số Bacillus sinh trưởng ở pH = 7, một số phù hợp với pH = 9-10 như

Bacillus alcalophillus, hay có loại phù hợp với pH = 2-6 như Bacillus acidocaldrius Bacillus có khả năng sản sinh enzyme ngoại bào (amylase, protease, cellulase…), do

đó chúng được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp, trong bảo vệ môi trường,…

Một số loài Bacillus thường gặp trong tự nhiên:

 Bacillus subtilis

Bacillus subtilis được nhà khoa học cùng thời với Robert Koch tên là Ferdinand

Cohn phát hiện và đặt tên năm 1872 Bacillus subtilis, còn được gọi là trực khuẩn cỏ

khô hoặc trực khuẩn cỏ, là một loại vi khuẩn Gram dương, catalase dương tính

Bacillus subtilis là trực khuẩn hình que, ngắn, nhỏ, kích thước (3-5) x 0,6 µm, hô hấp

hiếu khí, có khả năng tạo bào tử (bào tử hình bầu dục, kích thước 0,6-0,9µm), có khả

năng chịu đựng các điều kiện môi trường khắc nghiệt Bacillus subtilis sinh trưởng

tốt nhất ở 36oC - 50oC, tối đa khoảng 60oC

Hình 9 Vi khuẩn Bacillus subtilis

(*Nguồn: http://nani.com.vn/TaiLieuV.html, ngày 26/07/2013)

Mặc dù loài này thường được tìm thấy trong đất, tuy nhiên nhiều bằng chứng cho

thấy B subtilis cũng tồn tại trong ruột người, động vật

 Bacillus cereus là trực khuẩn Gram dương, kích thước (0,5-1,5)x(2-4)µm Vi

khuẩn không tạo giáp mô, không có khả năng di động, hiếu khí, tạo nội bào tử, có khả năng sinh nha bào, được phát hiện đầu tiên trong một ca nhiễm độc thực phẩm vào

năm 1955 Tế bào Bacillus cereus dày, kích thước (1-1,5)x(3-5)µm, có khi dài hơn,

chúng đứng riêng rẽ hay xếp chuỗi Bào tử hình bầu dục kích thước 0,9x(1,2-1,5)µm nằm lệch tâm Bào tử của chúng phát tán khắp nơi, trong đất, không khí… Chúng thường sinh sôi nảy nở trên thực phẩm như cơm và có thể sinh ra độc tố làm cho thực phẩm hư hỏng

 Bacillus megaterium là vi khuẩn gram dương, hình que, hình thành bào tử, hô hấp hiếu khí Tế bào của nó khá lớn khoảng gấp hơn 2 lần tế bào của Bacillus subtilis

Bào tử lớn hình ovan hay bầu dục, kích thước 1,5 x (0,7-1)µm

Bacillus megaterium đã được sử dụng trong công nghiệp hơn 50 năm, vì nó sở

hữu một số enzyme rất hữu ích và là nguồn sản xuất exoenzymes dồi dào, vi khuẩn này được chọn lọc về khả năng của chúng để phân giải các chất hữu cơ và khả năng chuyển hoá các protein, carbohydrate, các chất béo, các chất dầu và các acid hữu cơ, được ứng dụng rộng rãi trong xử lý môi trường

Là vi khuẩn Gram âm, tế bào hình que, di động nhờ roi ở đầu nên có khả năng lội tốt trong nước, không có khả năng tạo bào tử Chúng có khả năng hô hấp hiếu khí hay

hoạt về dinh dưỡng, không quang hợp hoặc cố định nitrogen Chúng có khả năng chuyển hóa, làm giảm các chất độc cho môi trường và các hợp chất có trọng lượng phân tử cao như polyethylene glycol

Pseudomonas là vi khuẩn xuất hiện ở mọi nơi trong môi trường Sự biến dưỡng

dễ thay đổi và linh động của chúng làm cho chúng có thể sống ở nhiều môi trường khác nhau như nước, đất, trên cây và trong các động vật Trong số những loài

Pseudomonas, có những loài tiêu biểu có thể được sử dụng trong công nghệ sinh học

Một số loài Pseudomonas thường gặp như:

 Trong số các loài Pseudomonas spp., P fluorescens là được chú ý nghiên cứu hơn hết Pseudomonas fluorescens là loài trực khuẩn, Gram âm, oxidase dương tính,

có đơn hoặc tùng mao, sống hiếu khí bắt buộc nhưng một số dòng có khả năng sử dụng nitrate thay thế oxy làm chất nhận electron cuối cùng trong quá trình hô hấp tế bào Chúng có cơ chế trao đổi chất cực kỳ linh hoạt giúp chúng sống được cả trong đất

Hình 10. Vi khuẩn Pseudomonas fluorescens

(*Nguồn: http://www.quorumtech.com/image-gallery/low-angle-rotary-shadowing-images, ngày 06/03/2014)

 Pseudomonas stutzeri là một vi khuẩn Gram âm, di chuyển bằng chiên mao ở

một đầu tế bào Tế bào có hình que, dài 1-3 μm, rộng 0,5 μm Khuẩn lạc không có hình dạng xác định khi được phân lập trực tiếp, khuẩn lạc có dạng sần, khô, bám với

nhau Pseudomonas stutzeri có thể tăng trưởng trong môi trường amylase, maltose và tinh bột nhưng không phát triển trong gelatinase Pseudomonas stutzeri là vi khuẩn

hiếu khí, phân bố rộng rãi trong các vùng địa lý nhưng được tìm thấy chủ yếu trong đất

và nước Nhiều dòng được phân lập từ các mẫu bệnh lý Chúng có khả năng chuyển hóa, làm giảm các chất độc cho môi trường và các hợp chất có trọng lượng phân tử cao như polyethylene glycol

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương tiện nghiên cứu

3.1.1 Nguyên vật liệu và địa điểm thực hiện

Trân

phát triển Công nghệ sinh học của trường Đại học Cần Thơ

- Tủ cấy vô trùng - Biosafe II – ESCO (Singapore)

- Nồi khử trùng nhiệt ướt

3.1.3 Hóa chất và môi trường

a) Môi trường phân lập (Sharmin and Rahman, 2007)

Bảng 2 Thành phần môi trường bổ sung tinh bột