Khảo sát sự phân bố của một số nhóm xạ khuẩn phân giải xenluloza phân lập từ đất xuân hòa

Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan LI CM N L mt sinh viờn khoa Sinh KTNN cng nh bao sinh viờn khỏc, vi mong mun c nghiờn cu mt ti khoa hc Di s hng dn ca Th.S Nguyn Khc Thanh, TS inh Th Kim Nhung, em ó hon thnh khoỏ lun tt nghip Thy v cụ ó dnh cho em s ch bo thng xuyờn, quý bỏu v y hiu qu Em xin by t lũng bit n chõn thnh v sõu sc ti thy cụ Em xin chõn thnh cm n! H Ni, thỏng nm 2007 Sinh viờn o Th Lan Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan LI CAM OAN Khoỏ lun tt nghip ny c hon thnh di s hng dn tn tỡnh ca ThS Nguyn Khc Thanh Em xin cam oan: õy l kt qu nghiờn cu ca riờng em Kt qu ny khụng trựng vi kt qu ca bt kỡ tỏc gi no ó c cụng b Nu sai em xin chu hon ton trỏch nhim Sinh viờn o Th Lan Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan MC LC M u Lớ chn ti Mc tiờu ca ti í ngha ca ti Chng Tng quan ti liu 1.1 S lc v cỏc nhúm vi sinh vt cú kh nng phõn gii xenluloza 1.2 S lc v x khun 1.3 H vi sinh vt t 1.4 S lc v xenluloza Chng i tng v phng phỏp nghiờn cu 2.1 i tng nghiờn cu 2.2 a im v thi gian nghiờn cu 2.3 Phng phỏp nghiờn cu Chng Kt qu v tho lun 3.1 Kt qu nghiờn cu 3.2 Tho lun Phn kt lun v kin ngh Ti liu tham kho Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan DANH MC BNG, HèNH NH TRONG LUN VN Trang Bng: Bng 3.1 S lng khun lc x khun phõn gii xenluloza mi hp petri ti mi sõu ca cỏc mu t Bng 3.2 S phõn b ca x khun phõn gii xenluloza mt s mu t Xuõn Hũa Hỡnh: Hỡnh 3.1 nh khun lc x khun phõn gii xenluloza Hỡnh 3.2 nh mt s chng x khun phõn gii xenluloza Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan M U Lớ chn ti Vi sinh vt phõn b rng khp mi ni trờn Trỏi t, t ỏy bin sõu n cao hng nghỡn khụng khớ, t c th ng vt, thc vt, ngi n cỏc vt liu khụ cn nh kớnh, st u phỏt hin thy s sng ca vi sinh vt Tuy nhiờn t l ni c trỳ ph bin nht ca cỏc nhúm vi sinh vt k c thnh phn v s lng Bi th chỳng úng vai trũ quan trng, trc ht l i vi quỏ trỡnh hỡnh thnh v phỏt trin ca t Chớnh nh nhng vi sinh vt t dng u tiờn m thnh phn ca ỏ m b phõn hu dn dn thnh t S hot ng tip theo ca cỏc nhúm vi sinh vt khỏc ó hỡnh thnh v tớch lu cht mựn lm nờn phỡ nhiờu ca t Vi sinh vt tham gia mnh m vo cỏc quỏ trỡnh chuyn hoỏ vt cht t, gúp phn khộp kớn cỏc vũng tun hon vt cht t nhiờn Hu ht cỏc khõu ca cỏc chu trỡnh chuyn hoỏ vt cht t u cú s tham gia ca vi sinh vt [7] u tiờn phi k n nhúm vi sinh vt tham gia vo quỏ trỡnh phõn hu xenluloza - mt hp cht hu c cú khỏ nhiu t, thnh phn chớnh cu to nờn c th thc vt cõy bụng xenluloza chim ti 90 % trng lng khụ, cỏc loi cõy g khỏc xenluloza chim 40-50% Hng ngy, hng gi mt lng ln xenluloza c thi thõn, lỏ, r cht i, rng xung Mt khỏc xenluloza l hp cht hu c khú phõn gii Vỡ th vic phõn gii xenluloza úng vai trũ quan trng vũng tun hon C Nu khụng cú quỏ trỡnh phõn gii ca vi sinh vt thỡ lng cht hu c khng l ny s trn ngp trỏi t [8] Cú nhiu nhúm vi sinh vt cú kh nng phõn gii xenluloza c trỳ t nh vi khun, x khun, nm mc, niờm vi khun ỏng chỳ ý nht l x khun Chỳng phõn b rng rói t, tham gia vo nhiu quỏ trỡnh phõn gii Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan cỏc hp cht hu c: xenluloza, tinh bt Gúp phn khộp kớn vũng tun hon vt cht t nhiờn c tớnh ny c ng dng quỏ trỡnh ch bin phõn hu rỏc T nhng lớ trờn v vi mc ớch tỡm hiu, lm quen vi phng phỏp nghiờn cu vi sinh vt núi chung, phng phỏp nghiờn cu x khun phõn gii xenluloza núi riờng, di s hng dn tn tỡnh ca ThS Nguyn Khc Thanh, chỳng tụi chn ti Kho sỏt s phõn b ca mt s nhúm x khun phõn gii xenluloza phõn lp t t Xuõn Ho Mc tiờu ca ti Vi phm vi ti ny, chỳng tụi tin hnh phõn lp mt s nhúm x khun cú kh nng phõn gii xenluloza sõu: 5cm, 10cm, 20cm ti a im: i Thn Ln, rung trng lỳa, trng rau lng Yờn M phng Xuõn Ho - th xó Phỳc Yờn - tnh Vnh Phỳc, t ú kho sỏt s phõn b ca chỳng í ngha ca ti Ni dung ti Kho sỏt s phõn b ca mt s nhúm x khun phõn gii xenluloza phõn lp t t Xuõn Ho ó tỡm hiu c im ca x khun, khng nh c vai trũ ca chỳng mụi trng t ng thi xem xột cỏc iu kin nh hng ti s phõn b ca x khun phõn gii xenluloza ti gúp phn to c s khoa hc cho cỏc phng thc canh tỏc, cy xi, ci to t, bún phõn Theo hng li dng vi sinh vt phõn gii xenluloza, tng cng cỏc quỏ trỡnh phõn gii cỏc hp cht hu c lm giu dinh dng cho t, tng nng sut cõy trng Mt khỏc ti cho phộp tuyn chn nhng chng x khun cú kh nng phõn gii xenluloza mnh, t ú cú th to mt ch phm vi sinh vt cha cỏc chng x khun ny phc v cho vic rỏc sinh hc Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan CHNG TNG QUAN TI LIU 1.1 S lc v cỏc nhúm vi sinh vt cú kh nng phõn gii xenluloza Tt c cỏc nhúm vi sinh vt phõn gii xenluloza u thuc nhúm d dng, hoi sinh Chỳng cú kh nng ny nh cú h enzym xenlulaza ngoi bo Trong t cỏc nhúm vi sinh vt ny gm nhiu loi khỏc nhau: vi khun, niờm vi khun, x khun, nm mc Vi nm l nhúm cú kh nng phõn gii xenluloza mnh vỡ nú tit mụi trng mt lng ln enzym y cỏc thnh phn Cỏc nm mc cú hot tớnh phõn gii xenluloza ỏng chỳ ý l Tricoderma Hu ht cỏc loi thuc chi Tricoderma sng hoi sinh t v u cú kh nng phõn gii xenluloza Chỳng tin hnh phõn hu cỏc tn d ca thc vt li t gúp phn chuyn hoỏ mt lng hu c khng l Tricoderma cũn sng trờn tre, na, g to thnh lp mc mu xanh phỏ hu cỏc vt liu trờn Trong nhúm vi nm, ngoi Tricoderma cũn cú nhiu ging khỏc cú kh nng phõn gii xenluloza nh Aspergillus, Fusarium, Mucor [8] Nhiu loi vi khun cng cú kh nng phõn hu xenluloza, nhiờn cng khụng mnh bng vi nm Do s lng enzym tit mụi trng ca vi khun thng nh hn, thnh phn cỏc loi enzym khụng y t thng cú ớt loi vi khun cú kh nng tit y loi enzym h enzym xenlulaza Nhúm ny tit mt loi enzym, nhúm khỏc tit cỏc loi khỏc, chỳng phi hp vi phõn gii c cht mi quan h h sinh Nhúm vi khun hiu khớ i din l: Cellulomonas, Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus [11] Nhúm vi khun k khớ Clostridium, c bit l nhng cu khun thuc chi Ruminococcus cú kh nng phõn hu xenluloza thnh ng v cỏc axit hu c, Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan sng d c ca ng vt nhai li.Chớnh nh nhúm ny m trõu, bũ cú th s dng c xenluloza cú c, rm r lm thc n [11] Niờm vi khun (Myxobacteriales) l nhng vi khun Gram õm, cú khun lc nhy t, t bo hỡnh que, nh (0,3 0,4 x 0,7 - 10 m), hi un cong Thng cú u nhn, cú thnh t bo mng v nhum mu kộm hn so vi cỏc vi khun khỏc Niờm vi khun phõn gii xenluloza c tỡm thy cỏc ging Promyxobacterium, Cytophaga, Sporocytophaga, Sorangium Chỳng sng mụi trng ớt axit v ớt kim Trờn b mt cỏc vt liu cha xenluloza, niờm vi khun phỏt trin dng cỏc th nhy khụng cú hỡnh xỏc nh, lan rng, khụng mu hoc cú mu vng, da cam hay Mu sc khun lc thng tng ng vi cỏc ch xenluloza b phõn gii nhiu hay ớt T bo niờm vi khun bỏm sỏt vo cỏc si xenluloza v ch thu phõn chỳng tip xỳc trc tip [1] X khun cú kh nng phõn gii xenluloza mnh, nú tit y thnh phn ca h enzym xenlulaza Vỡ vy, nú cú th c lp phõn gii xenluloza m khụng phi sng mi quan h h sinh vi bt kỡ loi no khỏc X khun phõn gii xenluloza gm cỏc ging: Proactinomyces, Actinomyces, Micromonospora v c bit l chi Streptomyces thuc nhúm a núng, sinh trng v phỏt trin tt nht nhit 45-500C rt thớch hp cho quỏ trỡnh rỏc thi Ngi ta thng s dng nhng x khun ny phõn hu rỏc thi sinh hot 1.2 S lc v x khun 1.2.1 V trớ phõn loi ca x khun sinh gii Theo Krasilnikov (1970), x khun c tỏch thnh mt lp riờng gm x khun bc cao (cú h si phỏt trin, cú c quan sinh sn riờng) v nhúm x khun bc thp (cú h si khụng phỏt trin, t bo hỡnh que hoc hỡnh cu) Trong cun Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Bergeys Manual (1970), Bergey ó xp x khun thnh mt b riờng (Actinomycetales) X khun cú th phỏt trin thnh h si ngn nh h Mycobacteriaceae v Actinomycetaceae hoc h si di nh h Streptomycetaceae Theo h thng phõn loi hin - h thng phõn loi chia sinh gii thnh gii thỡ x khun thuc ngnh: Tenericutes Gii: Eubacteria Siờu gii: Procaryote 1.2.2 Hỡnh thỏi v kớch thc X khun cú cu to gn ging vi khun Gram dng Tuy vy a s t bo x khun li cú cu to dng si, phõn nhỏnh phc v cú nhiu mu sc ging nh nm mc Khi nuụi cy trờn mụi trng c (thch, gelatin, silicagen) x khun mc thnh khun lc cú hỡnh dng khỏc nhau, mi khun lc gm nhiu si kt vo vi to thnh Mu sc ca x khun ht sc phong phỳ: mu trng, vng, da cam, , lc, lam, tớm, nõu, en õy l mt c im phõn loi quan trng ng kớnh si ca x khun khong t 0,1- 0,5 m (ch bng mt n vi phn mi ng kớnh ca si nm (0,5 1,5 m) Cú th phõn bit loi si khỏc Si khớ sinh: l h si mc trờn b mt mụi trng to thnh b mt ca khun lc x khun, t õy phỏt sinh bo t Si c cht: l si cm sõu vo mụi trng lm nhim v hp thu cht dinh dng Si c cht sinh sc t thm vo mụi trng, sc t ny thng cú mu khỏc vi mu ca si khớ sinh Cú loi sc t tan nc, cú loi sc t ch tan dung mụi hu c õy cng l mt c im phõn loi quan trng Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Mt s x khun khụng cú si khớ sinh m ch cú si c cht, loi si ny lm cho b mt x khun nhn v khú tỏch cy truyn Loi ch cú si khớ sinh thỡ ngc li rt d tỏch ton b khun lc mụi trng [8] Khun lc x khun rt c bit nú khụng trn t nh vi khun, nm men m thng cú dng thụ rỏp, rn chc, xự xỡ, cú th dng phn, dng da, dng nhung, dng vụi, ph thuc vo kớch thc bo t Trng hp khụng cú si khớ sinh khun lc cú dng mng Kớch thc khun lc thay i tu loi x khun v tu iu kin nuụi cy Khun lc thng cú dng phúng x (vỡ th gi l x khun), mt s cú dng nhng vũng trũn ng tõm cỏch mt khong cỏch nht nh Nguyờn nhõn ca hin tng ny l x khun sinh cht c ch sinh trng si mc qua vựng ny chỳng sinh trng yu i, qua c vựng cú cht c ch chỳng li sinh trng mnh thnh vũng tip theo Vũng ny li sinh cht c ch sinh trng sỏt vi nú khin khun ti li phỏt trin yu i C th to khun lc cú dng vũng trũn ng tõm [1,7,8] Cũn nuụi cy mụi trng lng thỡ mt s loi x khun mc thnh dng mng nhy hay vũng trờn thnh bỡnh nuụi cy trờn b mt mụi trng Mt s khỏc phỏt trin thnh dng bụng hoc dng kt ta kiu vi khun Khi nuụi cy chỡm trờn mỏy lc hoc ni lờn men c khuy o liờn tc thỡ x khun hoc phỏt trin thnh dng bụng cha y th tớch mụi trng hoc thnh dng lng cn xp hay c Nhng thng gp hn c l x khun phỏt trin thnh nhng dng qu cu nh vi kớch thớch t ht cỏt (0,1 mm) n ht u H Lan (2 - mm) Nhng qu cu nh ú c to lờn bi nhng si khun ti an xen vo Kớch thc ca nhng qu cu ú ph thuc vo bn cht chng, loi ca x khun v ph thuc vo thnh phn mụi trng nuụi cy [10] 10 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan - Ly phn nc em o pH trờn mỏy o hóng Horiba ( chớnh xỏc n 0,01) 2.3.4.4 Chun b mụi trng phõn lp v bo qun u tiờn, chỳng tụi bao gúi cỏc dng c thớ nghim ó c sch v lm khụ Tin hnh kh trựng bng ni hp ( ỏp sut 0,8 - 1at thi gian 30 45 phỳt) ri a sang t sy Cựng vi thi gian ú tin hnh cõn cỏc hoỏ cht lm mụi trng, chỳng tụi chn mụi trng Czapek tinh bt, bỡnh ng mụi trng phi m bo: bỡnh ó c sch v kh trựng trc ú, cao ca mụi trng bỡnh ch chim n 2/3, sau ú nỳt bụng v bao ming bỡnh Tip theo cho bỡnh ng mụi trng vo ni hp kh trựng theo phng phỏp Pasteur Giy lc c ct trũn cú din tớch bng din tớch ỏy hp petri, ri cho vo hp lng, bao gúi cn thn em kh trựng cựng cỏc dng c thớ nghim Tt c cỏc dng c thớ nghim v mụi trng hp, sy ln liờn tip ngy Ngy 1: tiờu dit cỏc vi sinh vt Ngy 2: tiờu dit cỏc bo t Ngy 3: m bo iu kin vụ trựng Mụi trng sau kh trựng hp petri ó kh trựng, b dy ca mụi trng mi hp petri khong t - mm l Sau ụng, trờn b mt thch thng cú mt s git nc cn tin hnh sy khụ b mt thch trc cy bng cỏch: cho nhit t sy lờn cao kh trựng t, sau ú h xung 800C thỡ a cỏc a thch vo, ỳp ngc hp petri li ri ghch ỏy hp kờnh trờn thnh ca np hp d thoỏt hi nc v trỏnh bi ri vo b mt thch Tt t m v i cho no nhit t h xung nhit phũng thỡ y 23 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan tng hp petri li v ly Cng cú th sy khụ mt thch nhit 60 - 700C 15 phỳt cú mụi trng gi ging ng thch nghiờng ta rút khong 3ml - ml mụi trng vo mi ng nghim y nỳt bụng v kh trựng nh phng phỏp nờu trờn Sau kh trựng song t nghiờng ng nghim ng mụi trng ang cũn núng 2.3.4.5 Phng phỏp phõn lp x khun t mu t Mi mu t cõn ly 10 g t cho vo ci s nghin k, trn u Sau ú cho vo bỡnh tam giỏc vụ trựng cú dung tớch 500 ml cha sn 100 ml nc ct vụ trựng, lc u 10 - 15 phỳt lng Dựng pipet hỳt ly ml dung dch t ny cho sang ng nghim cú cha sn ml nc ct ó kh trựng, lc trn u, lỳc ny ta cú dch t vi pha loóng 10-2 Li ly tip ml dch pha loóng nng 10-2 cho sang ng nghim cha ml nc ct ó vụ trựng thu c dung dch pha loóng cú nng 10-3 C tip tc lm nh vy vi nhng ng nghim tip theo ta cú dung dch t vi pha loóng 10-4, 10-5 ,10-6 Tu vo mt phõn b ca x khun mu t m ta chn dch t cú pha loóng thớch hp õy chỳng tụi chn dch t cú pha loóng 10-5 Dựng pipet vụ trựng 0,5ml dung dch t cú pha loóng 10-5 nh lờn b mt thch hp petri, ly bn trang thu tinh gt u git dch ny lờn khp b mt thch Sau ú t mt ming giy lc ó vụ trựng lờn trờn v dựng bn trang thu tinh vụ trựng lm cho giy lc dớnh sỏt vo b mt thch Vi mi sõu (5 cm, 10 cm, 20 cm) ti mt a im tin hnh cy vo a petri Nh vy a im cú tt c 45 a petri Sau ú dựng giy bỏo gúi cỏc hp petri, ỏnh du v a vo gi t m nhit 28 - 300C Sau ngy mang cỏc hp petri quan sỏt khun lc phỏt trin trờn mụi trng thch 24 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Ta cú th thy nhng ch xut hin khun lc giy lc b bo mũn, nhỡn thy c si giy m s lng cỏc khun lc x khun mc trờn khoang giy lc * Cỏch m khun lc: Dựng bỳt chỡ chia ỏy hp thnh nhiu phn Sau ú ln lt m s lng khun lc tng phn nh Cng cú th dựng nhng thit b c bit m s lng khun lc mt cỏch thun li hn: cỏc thit ny cú th ch l mt bn g cú chia thnh nhiu ụ nh cú th lp kớnh lỳp phớa trờn, cng cú th lp bỳt in hoc mỏy bm c bit giỳp cho vic ghi mt cỏch t ng S lng x khun g t khụ c tớnh theo cụng thc: X a.b c.d Trong ú: X: S lng x khun trung bỡnh mt gam cht ú a: S lng khun lc trung bỡnh trờn mt hp petri b: pha loóng ca dung dch t phõn lp c: S ml dch t c phõn lp trờn mt hp petri d: S gam t khụ t mt gam mu t phõn lp Cy truyn nhng khun lc x khun mc riờng bit khụng b nhim sang cỏc ng thch nghiờng cú cha mụi trng Czapek tinh bt Cỏc ng ging ny c gúi li bng giy bỏo v a vo t m gi nhit 28 - 300C Sau n ngy mang kim tra li, nu thy ng nghim no khụng mc hoc b nhim thỡ loi b hay cy truyn li cui cựng ta c cỏc ng nghim cú cỏc chng x khun thun chng 2.3.4.6 Phng phỏp bo qun ging Sau cú c cỏc chng x khun thun chng v bo t ó chớn, gúi cỏc ng ging vo giy bỏo v a vo t lnh nhit 40C C sau 25 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan khong mt thỏng li em cy truyn sang ng thch khỏc, trc s dng ging phi cy truyn sang ng thch mi 2.3.4.7 Phng phỏp x lớ s liu bng thng kờ toỏn hc - Tớnh giỏ tr trung bỡnh: X= M Xi n 26 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan CHNG KT QU V THO LUN 3.1 Kt qu nghiờn cu Theo phng phỏp ly mu nh trờn, vo ngy ca cỏc thỏng 11,12 nm 2006 v thỏng nm 2007, chỳng tụi ó thu thp c 27 mu t t loi t ti a im khỏc khu vc phng Xuõn Ho: t i Thn Ln t rung Yờn M t Yờn M Sau thu mu, chỳng tụi ó tin hnh xỏc nh m, pH ca cỏc mu t, phõn lp x khun ti phũng thớ nghim vi sinh, khoa Sinh KTNN trng HSPHN2 Cn c vo mt x khun cỏc mu, chỳng tụi chn dch t cú pha loóng 10-5 ca cỏc mu t phõn lp, mi mu c phõn lp trờn hp petri Sau ngy ly quan sỏt nhng khun lc mc c trờn giy lc tc cú kh nng phõn gii xenluloza vỡ giy lc cú cu to t xenluloza, cỏc vi sinh vt ny ó tit h enzym xenlulaza ng hoỏ nờn phỏt trin c trờn b mt giy lc Theo lý thuyt, trờn mụi trng Czapek, c x khun nm mc v mt s vi khun u mc Nguyờn nhõn l cỏc loi vi sinh vt ny u cú kh nng phõn gii xenluloza Nhng cú th phõn bit rừ rng cỏc khun lc ny: Khun lc vi khun: thng nhy, t, nhn Khun lc x khun: bụng, xp, khụ, rn chc, xự xỡ, dng da, dng nhung, dng phn Trng hp khụng cú si khớ sinh khun lc cú dng mng 27 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Khun lc ca nm mc cng cú nhiu mu sc nh : khun lc x khun Khun lc nm mc khỏc vi x khun ca ch nú phỏt trin nhanh hn, thng to hn khun lc x khun nhiu ln Dng xp hn kớch thc si nm to hn Thng thỡ mi khun lc sau ngy phỏt trin cú kớch thc 10 mm, ú khun lc x khun ch khong 0,5 mm Sau xỏc nh chớnh xỏc khun lc x khun chỳng tụi tin hnh m s lng khun lc v thu c kt qu sau (trang bờn): 28 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Hình 3.1 nh khun lc x khun phõn gii xenluloza Hỡnh 3.2 nh mt s chng x khun phõn gii xenluloza 29 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Bng 3.1 S lng khun lc x khun phõn gii xenluloza mi hp petri ti mi sõu ca cỏc mu t Thỏng a im i Thn Ln 11 Rung Vn 12 1 Hp Petri th sõu (cm) 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 1 11 12 13 12 3 17 15 10 1 5 10 11 6 1 11 6 15 2 16 5 11 1 13 11 1 21 12 11 12 13 10 1 11 12 11 30 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Bng 3.2 S phõn b ca x khun phõn gii xenluloza mt s mu t Xuõn Hũa Thỏng a im 11 12 1 sõu (cm) 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 m (%) pH 7,0 7,2 7,3 15,1 16,4 15,9 17,7 17,9 18,5 7,5 7,6 7,9 16,5 17,6 17,8 18,2 19,6 19,1 8,0 8,2 8,3 17,8 18,3 18,5 19,2 20,1 21,4 6,0 6,08 6,08 8,0 8,0 8,0 7,2 7,2 7,24 6,1 6,09 6,1 8,1 8,07 8,09 7,17 7,15 7,16 6,1 6,1 6,1 8,06 8,08 8,06 7,0 7,0 7,0 S lng khun lc trung bỡnh mt hp Petri 1,0 1,0 1,2 4,8 4,6 4,6 9,4 9,4 9,2 1,2 1,2 1,4 5,2 5,0 5,0 9,8 9,6 9,4 1,6 1,8 2,0 5,8 5,8 5,4 11,0 10,6 10,4 S lng x khun gram t khụ 2,15 105 2,16 105 2,59 105 11,31 105 11,00 105 10,94 105 22,84 105 22,90 105 22,58 105 2,59 105 2,60 105 3,04 105 12,46 105 12,14 105 12,16 105 23,96 105 23,88 105 23,24 105 3,48 105 3,92 105 4,36 105 14,11 105 14,19 105 13,25 105 27,23 105 26,53 105 26,46 105 S lng trung bỡnh 2,30 105 11,08.105 22,77.105 2,74.105 12,25.105 23,69.105 3,92 105 13,85.105 26,64.105 31 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Qua kt qu phõn lp x khun phõn gii xenluloza c thng kờ bng 3.1 v 3.2 cú th rỳt mt s nhn xột sau: S phõn b ca mt s nhúm x khun phõn gii xenluloza ti mt s loi t Xuõn Hũa l rng S lng ca cỏc nhúm ny gam t khụ dao ng t 2,15.105 -> 27,23.105 t trng rau cú s lng x khun phõn gii xenluloza trung bỡnh gam t khụ cao nht (24,37.105) gp 8,15 ln so vi i Thn Ln (2,99.105), gp 1,97 ln so vi t rung trng lỳa (12,39.105) Theo nhng kt qu nghiờn cu v x khun ó c khng nh t trc ti ca nhiu tỏc gi v ngoi nc thỡ x khun l vi sinh vt sng hoi sinh, hiu khớ Nhit thớch hp cho s sinh trng v phỏt trin ca x khun l 25 - 300C, m thớch hp t 40 55%, pH trung tớnh hoc kim nh Trờn c s ny chỳng tụi phõn tớch, lớ gii s khỏc ca mt x khun phõn gii xenluloza cỏc mu t nh sau: t i Thn Ln l loi t Feralit vng, b xúi mũn, trụi mnh, kt von v tr ỏ Loi t ny rt nghốo cht dinh dng, ớt cõy ci mc c, ch cú bch n, keo lỏ trm v lp c mc thp, tha tht t li chua, pH = 6,0 6,1 m cng rt thp (7,0 - 8,3%), thp nht s cỏc mu thu c Nhng c im ny khụng phự hp cho s sinh trng v phỏt trin ca x khun, c bit x khun phõn gii xenluloza iu ny phự hp vi kt qu phõn lp ch cú khong 2,99.105 mm x khun / g t khụ t rung Yờn M l t canh tỏc v lỳa / nm nhng vo thi in ly mu ó b khụng sau v gt hn thỏng m rt thp (15,1 18,5%) t thuc loi hi kim (pH = 8,0 8,1) õy l nhng iu kin khụng thun li 32 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan cho x khun phõn gii xenluloza sinh trng v phỏt trin nờn s lng x khun trung bỡnh g t khụ ny l 12,39.105 t trng rau Yờn M l t thng xuyờn trng cỏc loi rau, mu, thng xuyờn c cuc xi, chm bún Do ú t ny cú c ti xp, thoỏng khớ v giu cht dinh dng pH o c trờn mu t ny l 7,0 7,2 Vi tt c nhng c im trờn rt thun li nờn t trng rau cú c s lng x khun phõn gii xenluloza trung bỡnh g t khụ khỏ cao (24,37.105) Kt qu phõn lp thng kờ qua bng trờn cũn cho thy: C loi t rung v t cú s lng x khun trung bỡnh g t khụ gim dn theo chiu sõu ly mu iu ny hp quy lut vỡ x khun thuc loi vi sinh vt hiu khớ nờn cỏc lp t trờn thoỏng khớ hn cú s lng x khun ớt Tuy nhiờn chỳng tụi khụng thy c quy lut ny t i t i hin tng s lng x khun lp t trờn thp hn so vi cỏc lp t di cú th c gii thớch l t i trc ớt cú thc vt che ph nờn lp t chu tỏc dng trc tip ca cỏc tỏc nhõn khụng cú li nh s thay i nhit , b trụi xúi mũnVỡ vy lp t trờn khụng phự hp cho s sinh trng v phỏt trin ca x khun phõn gii xenluloza so vi cỏc lp t sõu hn Sau phõn lp, chỳng tụi ó thu c cỏc khun lc x khun riờng bit trờn cỏc hp petri Chn nhng khun lc mc tt, khụng b nhim cy truyn sang cỏc ng thch nghiờng cha mụi trng Czapek (tinh bt) Nuụi gi t m nhit 28 300C, sau ngy ly quan sỏt, nhng ng nghim no b nhim, cha thun chng thỡ c phõn lp li Kt qu chỳng tụi thu c 32 mu x khun t 27 mu t Cn c vo mu sc h si khớ sinh ca cỏc chng x khun phõn lp c, chỳng tụi chia thnh mu nh sau: 33 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Mu trng: 14 mu chim 43,75% Mu hng nht: mu chim 28,125% Mu vng: mu chim 21,875% Mu trng xanh: mu chim 6,25% Kt qu trờn cho thy: s 32 mu x khun phõn lp c t cỏc mu t Xuõn Ho thỡ s x khun phõn gii xenluloza cú mỏu trng l cao nht: 14/32 mu Sau ú l cỏc mu mu hng nht 9/32; mu vng 7/32; mu trng xanh cú s mu x khun thp nht c bit, cỏc mu x khun mu hng cú khun lc to hn cỏc mu khỏc, chng t chỳng cú kh nng phõn gii xenluloza mnh hn 3.2 Tho lun X khun chim khong - 45% tng s vi sinh vt t S lng x khun phõn gii xenluloza t khụng ch ph thuc vo loi t m cũn ph thuc vo mc canh tỏc, pH, mNhỡn chung tuõn theo quy lut sau: t giu dinh dng, cỏc cht hu c, khoỏng cht v vựng cú ngun xenluloza cao thỡ s phõn b ca x khun phõn gii xenluloza rng rói c v s lng v thnh phn, thng 1g t canh tỏc mu m cú khong 5.106 mm x khun X khun l nhúm vi sinh vt a trung tớnh hoc hi kim Vỡ vy pH axit hay quỏ kim thng cú ớt x khun Mt khỏc x khun l nhúm hiu khớ, a m nờn tng t b mt s cú nhiu x khun hn cỏc lp t sõu xung di, t ti xp, thoỏng khớ cú nhiu hn Vo hố s lng x khun s cú nhiu hn ụng iu ny gii thớch kt qu phõn lp x khun phõn gii xenluloza nhỡn chung l thp (vỡ thi gian ly mu cỏc thỏng 11,12,1) 34 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan KT LUN V NGH Kt lun * S lng x khun trung bỡnh 1g t khụ ca cỏc mu t thuc loi t cỏc a im, sõu khỏc khu vc phng Xuõn Ho ph thuc vo cỏc loi t, phỡ nhiờu, m, pH v mc canh tỏc t t trng rau thng xuyờn c cy xi, o trn lm iu ho cht dinh dng, lm t thoỏng khớ, cú nhiu iu kin thun li cho s sinh trng v phỏt trin ca x khun, tng cng quỏ trỡnh phõn gii xenluloza ca chỳng Do ú loi t ny cú s lng x khun trung bỡnh cao nht l 24,37.105 t rung trng lỳa cú m thp, t li cao, h thng ti tiờu cha hp lớ lm cho t khụ hn iu ny nh hng trc tip n s sinh trng v phỏt trin ca x khun, nh hng giỏn tip n nng sut cõy trng t i Thn Ln cú nhiu c im khụng thun li cho x khun sinh trng v phỏt trin ( m rt thp, pH thp, nghốo dinh dng) nờn cú s lng x khun thp nht l 2,99.105 * Trong s 32 mu x khun phõn lp c cú kh nng phõn gii xenluloza t 27 mu t khỏc gm loi mu: mu trng chim 43,75%, mu hng nht chim 28,125%, mu vng chim 12,875% v mu trng xanh chim 6,25% ngh Do thi gian nghiờn cu v iu kin thit b thớ nghim cng nh nng lc ca bn thõn em cũn hn hp nờn phm vi nghiờn cu ca ti cha c 35 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan rng Kt qu ca ti mi ch l bc u kho sỏt s phõn b ca mt s nhúm x khun phõn gii xenluloza phõn lp t t Xuõn Ho Em hi vng rng cỏc th h sinh viờn tip theo di s hng dn, giỳp ca cỏc thy, cụ giỏo khoa Sinh-KTNN s tip tc nghiờn cu ti vi phm vi rng hn ti thc s l ti liu quan trng hc v nghiờn cu khoa hc 36 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan TI LIU THAM KHO inh Th Bớch (2005), Phõn lp, tuyn chn v nghiờn cu mt s chng x khun a nhit phõn gii xenluloza, Lun tt nghip Nguyn Lõn Dng, Nguyn ỡnh Quyn, Phm Vn Ty (2000), Vi sinh vt hc, Nxb Giỏo dc, tr 17 - 18 Nguyn Lõn Dng, Nguyn ng c, ng Hng Miờn, Nguyn Vnh Phc, Nguyn ỡnh Quyn, Nguyn Phựng Tin, Phm Vn Ty (1976), Mt s phng phỏp nghiờn cu vi sinh hc, 2, Nxb Khoa hc k thut, tr - 60 Nguyn Thnh t, Nguyn Duy Tho (1990), Vi sinh vt hc, Nxb Giỏo dc, tr 102 Nguyn Thnh t, Nguyn Duy Tho, Vng Trng Ho (1990), Thc hnh vi sinh vt hc, Nxb Giỏo dc Lờ Vn Khoa, Nguyn Xuõn C, Lờ c, Trn Khc Hip, Trn Cm Võn (2000), t v mụi trng, Nxb Giỏo dc, tr 51 - 63 Trn Cm Võn (1993), Vi sinh vt t, Nxb H Ni, tr - 10 Trn Cm Võn (2005), Giỏo trỡnh vi sinh vt hc mụi trng, Nxb i hc quc gia H Ni, tr 11 - 81 Trn Cm Võn, Bch Phng Lan (1995), Cụng ngh vi sinh v bo v mụi trng, Nxb Khoa hc k thut, tr 109 - 123 10 La Nam Vng (1999), Nghiờn cu x khun sinh khỏng sinh phõn lp t t th xó Lng Sn, Lun thc s, Trng i hc quc gia H Ni, tr 6-10 11 Hunh Th Thoa (2005), Kho sỏt s phõn b ca mt s nhúm vi khun cú kh nng phõn hu xenluloza ti mt s v trớ nc h i Li, Lun tt nghip, tr - 37 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh [...]... t khỏc 16 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan 1.4 S lc v xenluloza 1.4.1 c im chung ca xenluloza Xenluloza cú cụng thc: (C6H10O5)n, (n = 5000 10000) l loi polyxacarit ch yu trong xỏc thc vt, chim ti 50 - 80% trng lng khụ Lng xenluloza cú trờn hnh tinh ny lờn ti 3500 t tn Xenluloza chim khong mt na ton b Cacbon hu c ca sinh quyn Hp cht cao phõn t ny cu to bi hng... cỏc vi khun cú kh nng phõn gii xenluloza (15 - 20 t vi khun trờn 1 cm3 d c ca bũ) Vỡ vy xenluloza l ngun Cacbohidrat quan trng trong thc n ca ng vt n c Trong t, bựn, phõn chung cú rt nhiu loi vi sinh vt cú kh nng phõn gii xenluloza, chỳng gúp phn quan trng vo vic m bo vũng tun hon Cacbon trong t nhiờn 1.4.2 H enzym phõn gii xenluloza S d mt s nhúm vi sinh vt phõn gii c xenluloza l nh phc h enzym xenlulaza... lignhin to nờn cng cho cu trỳc thnh t bo thc vt Chớnh kiu cu trỳc nh trờn m xenluloza rt bn, dai, chc Xenluloza khụng tan trong bt kỡ dung mụi no (tr dung dch Schweitzer - dung dch Amonic ca mui ng) Phõn t xenluloza bn vng v mm do, do ú mng cú bn rt ln, nú cú th b un cong nhiu m khụng b góy Trong c th ngi khụng cú enzym thu phõn xenluloza nờn khụng tiờu hoỏ c, chỳng ch cú tỏc dng c hc trong vic lụi cun... Xenlobioza thnh glucoza C1 Xenluloza t nhiờn Cx Xenlobioza Xenluloza -1.4 - glucozit vụ nh glucoza 18 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2 K29A- Sinh hỡnh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan CHNG 2 I TNG V PHNG PHP NGHIấN CU 2.1 i tng nghiờn cu Mt s nhúm x khun cú kh nng phõn gii xenluloza 2.2 a im v thi gian nghiờn cu 2.2.1 a im Tin hnh kho sỏt s phõn b ca mt s nhúm x khun cú kh nng phõn gii xenluloza 3 sõu khỏc... trong phõn t xenluloza gm cỏc liờn kt - 1.4 glucozit v liờn kt H2 gia 2 gc - D-glucoz k tip nhau Cỏc phõn t - D - glucoz cú cu trỳc khụng gian dng gh bnh, hai phõn t gn nhau quay gúc vi nhau 1800C Vỡ th phõn t xenluloza cú cu trỳc mch thng, khụng phõn nhỏnh, to thnh mt si di Cỏc si liờn kt vi nhau thnh si nh cú ng kớnh 10 - 40 nm gi l vi si Cỏc vi si c liờn kt vi nhau bi cỏc phõn t hờmixenluloza v... mt s nhúm vi sinh vt phõn gii c xenluloza l nh phc h enzym xenlulaza bao gm 4 enzym khỏc nhau tỏc dng vo cỏc mi liờn kt ca i phõn t xenluloza u tiờn enzym xenlobiohidrolaza (enzym C1) cú tỏc dng ct t liờn kt hidro, bin xenluloza t nhiờn cú cu hỡnh khụng gian thnh dng xenluloza vụ nh hỡnh khụng cũn cu trỳc lp Enzym th 2 l Endoglucanaza cú kh nng ct t cỏc liờn kt - 1.4 glucozit to thnh nhng chui di... hp vi hm lng cỏc cht tit ra b r v cỏc sn phm cht ca cõy Khi cõy cũn non cú rt ớt vi sinh vt phõn gii xenluloza, nhng khi cõy gi hm lng xenluloza tng lờn do quỏ 15 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan trỡnh cõy gi hoỏ v cht dn kộo theo s tng lờn ca vi sinh vt phõn gii xenluloza [1] 1.3.2 S phõn b ca x khun X khun phõn b rng rói trong t nhiờn, cú th gp x khun trong t,... 7 ngy ly ra quan sỏt nhng khun lc mc c trờn giy lc tc cú kh nng phõn gii xenluloza vỡ giy lc cú cu to t xenluloza, cỏc vi sinh vt ny ó tit ra h enzym xenlulaza ng hoỏ nờn phỏt trin c trờn b mt giy lc Theo lý thuyt, trờn mụi trng Czapek, c x khun nm mc v mt s vi khun u mc Nguyờn nhõn l cỏc loi vi sinh vt ny u cú kh nng phõn gii xenluloza Nhng cú th phõn bit rừ rng cỏc khun lc ny: Khun lc vi khun: thng... bờn): 28 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Hình 3.1 nh khun lc x khun phõn gii xenluloza Hỡnh 3.2 nh mt s chng x khun phõn gii xenluloza 29 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Bng 3.1 S lng khun lc x khun phõn gii xenluloza mi hp petri ti mi sõu ca cỏc mu t Thỏng a im 1 i Thn Ln 11 2 Rung 3 Vn 1 12 2 3 1 1 2 3 Hp Petri th sõu... Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Qua kt qu phõn lp x khun phõn gii xenluloza c thng kờ trong bng 3.1 v 3.2 cú th rỳt ra mt s nhn xột sau: S phõn b ca mt s nhúm x khun phõn gii xenluloza ti mt s loi t Xuõn Hũa l rng S lng ca cỏc nhúm ny trong 1 gam t khụ dao ng t 2,15.105 -> 27,23.105 t vn trng rau cú s lng x khun phõn gii xenluloza trung bỡnh trong 1 gam t khụ cao nht (24,37.105) gp 8,15 ln so ... Lan 1.4 S lc v xenluloza 1.4.1 c im chung ca xenluloza Xenluloza cú cụng thc: (C6H10O5)n, (n = 5000 10000) l loi polyxacarit ch yu xỏc thc vt, chim ti 50 - 80% trng lng khụ Lng xenluloza cú trờn... gia vo quỏ trỡnh phõn hu xenluloza - mt hp cht hu c cú khỏ nhiu t, thnh phn chớnh cu to nờn c th thc vt cõy bụng xenluloza chim ti 90 % trng lng khụ, cỏc loi cõy g khỏc xenluloza chim 40-50% Hng... xenluloza chim 40-50% Hng ngy, hng gi mt lng ln xenluloza c thi thõn, lỏ, r cht i, rng xung Mt khỏc xenluloza l hp cht hu c khú phõn gii Vỡ th vic phõn gii xenluloza úng vai trũ quan trng vũng tun