Nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men thu nhận màng BC từ chủng gluconacetobater BHN2

Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình hoàn thành khóa luận nghiên cứu với đề tài “Nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men thu nhận màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2”, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu thầy cô, anh chị bạn phòng thí nghiệm vi sinh trường Đại học Sư phạm Hà Nội Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung – Người tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ suốt trình hoàn thành khóa luận Em cảm ơn chân thành tới thầy cô bạn sinh viên học tập làm việc Bộ môn Vi sinh, trường Đại học Sư phạm Hà Nội giúp đỡ nhiệt tình tạo điều kiện thuận lợi trình hoàn thành đề tài nghiên cứu Cuối em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè quan tâm, động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Thị An Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu khóa luận tốt nghiệp trung thực sai xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, tháng 05 năm 2013 Tác giả Nguyễn Thị An Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp CÁC CHỮ VIẾT TẮT BC : Bacterial cellulose Cs : Cộng g : gam MT : Môi trường S : Diện tích bề mặt lên men tạo màng BC (cm2) S/V : Tỷ lệ diện tích bề mặt lên men thể tích dịch lên men tạo màng (cm ) V : Thể tích dịch lên men tạo màng (cm3) Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Nội dung đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn 4.1 Ý nghĩa khoa học 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Điểm đề tài Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đại cương vi khuẩn Gluconacetobacter màng BC 1.1.1 Phân loại đặc điểm hình thái Gluconacetobacter 1.1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá Gluconacetobacter 1.1.3 Màng BC vi khuẩn Gluconacetobacter 1.2 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến khả tạo màng BC từ vi khuẩn Gluconacetobacter 1.2.1.Ảnh hưởng hàm lượng glucose 1.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng (NH4)2SO4 1.2.3 Ảnh hưởng hàm lượng MgSO4.7H2O 1.2.4 Ảnh hưởng hàm lượng KH2PO4 1.3 Ảnh hưởng điều kiện nuôi cấy đến khả tạo màng BC từ vi khuẩn Gluconacetobacter 1.3.1 Ảnh hưởng thời gian lên men hàm lượng giống 1.3.2 Độ thông khí 1.3.3 Nhiệt độ 1.3.4 Độ pH 1.4 Ứng dụng màng BC 1.4.1 Ứng dụng BC 1.4.2 Ứng dụng màng BC điều trị bỏng 1.5 Tổng quan thiết bị lên men Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Khóa luận tốt nghiệp Đại học Sư phạm Hà Nội 1.5.1 Đặc điểm tính chất số vật liệu dùng làm bình lên men 10 1.5.2 Phân loại theo hiệu ứng polyme với nhiệt độ 12 1.5.3 Phân loại theo ứng dụng 13 1.6 Tình hình nghiên cứu màng BC Việt Nam giới 13 1.6.1 Trên giới 13 1.6.2 Ở Việt Nam 14 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Đối tượng thiết bị nghiên cứu 16 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 16 2.1.2 Hoá chất thiết bị 16 2.1.2.1 Hoá chất 16 2.1.2.2 Thiết bị 16 2.1.3 Môi trường 17 2.2 Phương pháp nghiên cứu 17 2.2.1 Phương pháp vi sinh 17 2.2.1.1 Quan sát hình thái tế bào tiêu nhuộm Gram 17 2.2.1.2 Phương pháp hoạt hóa giống 18 2.2.1.3 Phương pháp lên men tạo màng BC từ vi khuẩn Gluconacetobacter 18 2.2.1.4 Phương pháp bảo quản chủng giống Gluconacetobacter môi trường thạch nghiêng 18 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men tạo màng BC từ chủng Gluconacetobacter 19 2.2.2.1 Nghiên cứu lựa chọn vật liệu thiết bị lên men tạo màng BC 19 2.2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ S/V tới khả tạo màng vi khuẩn Gluconacetobacter 19 2.2.3 Phương pháp thống kê xử lý kết 21 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22 3.1 Nghiên cứu khả tạo màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2 22 3.1.1 Hình thái tế bào học 22 Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Khóa luận tốt nghiệp Đại học Sư phạm Hà Nội 3.1.2 Đặc điểm khuẩn lạc nuôi cấy môi trường MT1 23 3.1.3 Khả tạo màng BC 23 3.2 Nghiên cứu lựa chọn vật liệu thiết bị lên men tạo màng BC 24 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ S/V tới khả tạo màng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 27 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38 Kết luận 38 Đề nghị 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Khóa luận tốt nghiệp Đại học Sư phạm Hà Nội DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tính quy đổi S/V thí nghiệm nghiên cứu cốc đong 250ml 20 Bảng 2.2 Tính quy đổi S/V thí nghiệm nghiên cứu hộp nhựa 500ml 20 Bảng 3.1 Một số đặc điểm so sánh lên men tạo màng BC dụng cụ làm vật liệu inox, thủy tinh, nhựa 26 Bảng 3.2 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ S/V đến khả tạo màng BC 29 Bảng 3.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ S/V đến khả tạo màng BC 32 Bảng 3.4 Khảo sát khả tạo màng BC khay có dung tích 36 khác 36 Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Khóa luận tốt nghiệp Đại học Sư phạm Hà Nội DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Vi khuẩn Gluconacetobacter Hình 1.2 Cấu trúc cellulose Hình 3.1 Hình thái tế bào vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 22 nhuộm Gram 22 Hình 3.2 Khuẩn lạc vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 môi trường MT1 23 Hình 3.3 Lên men tạo màng BC cốc inox 25 Hình 3.4 Lên men tạo màng BC cốc thủy tinh 250ml 25 Hình 3.5 Lên men tạo màng BC hộp nhựa 500ml 25 Hình 3.6 Các dạng hình khối 27 Hình 3.7 Thể mối quan hệ S/V với khối lượng màng 29 Hình 3.8 Một số mẫu màng BC cốc đong 250ml với 30 Hình 3.9 Ảnh hưởng tỷ lệ S/V khối lượng màng BC 31 Hình 3.10 Thể mối quan hệ S/V với khối lượng màng 32 Hình 3.11 Một số mẫu màng BC hộp nhựa 500ml với 33 Hình 3.12 Ảnh hưởng tỷ lệ S/V đến khối lượng màng BC 34 Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Màng sinh học (Bacterial cellulose; Biocellulose; BC) có cấu trúc đặc tính giống với cellulose thực vật (gồm phân tử glucose liên kết với liên kết β-1,4 glucorit) cellulose vi khuẩn khác với cellulose thực vật chỗ: không chứa hợp chất cao phân tử như: ligin, hemicellulose, peptin sáp nến…Do chúng có đặc tính vượt trội với độ dẻo dai, bề [13] Trên giới màng Bacterial cellulose ứng dụng nhiều lĩnh vực công nghệ khác nhau: dùng làm màng phân tách cho trình xử lí nước, chất mang đặc biệt cho pin lượng cho tế bào, dùng làm chất biến đổi độ nhớt sản xuất sợi truyền quang, làm môi trường chất sinh học, thực phẩm hay thay thực phẩm Đặc biệt lĩnh vực y học, màng BC ứng dụng làm da tạm thời thay da trình điều trị bỏng, loét da, làm mạch máu nhân tạo điếu trị bệnh tim mạch; làm mặt nạ dưỡng da cho người [9] Ở Việt Nam, việc nghiên cứu ứng dụng màng BC mức độ khiêm tốn, nghiên cứu ứng dụng dừng lại bước đầu nghiên cứu Các kết ứng dụng màng BC dừng lại điều kiện thí nghiệm Trong năm gần phòng thí nghiệm Vi sinh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội phân lập tuyển chọn chủng Gluconacetobacter có khả tạo màng BC nghiên cứu bước đầu cho thấy màng BC từ chủng Gluconacetobacter có khả ứng dụng cho trị bỏng cho thỏ sở để tạo màng trị bỏng cho người Nhằm tìm kiếm thiết bị tốt lên Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp men thu màng BC từ chủng Gluconacetobacter để tạo sở cho sản xuất màng trị bỏng nhiều ứng dụng khác định chọn đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men thu nhận màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2” Mục tiêu đề tài Nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men thu nhận màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2 với giá thành rẻ có chất lượng tốt Nội dung đề tài 3.1 Nghiên cứu khả tạo màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2 3.2 Nghiên cứu lựa chọn vật liệu thiết bị lên men tạo màng BC 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ S/V tới khả tạo màng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 4.1 Ý nghĩa khoa học Lựa chọn thiết bị lên men thu nhận màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2 với giá thành rẻ có chất lượng tốt 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Tạo màng BC với giá thành rẻ thiết bị chọn Điểm đề tài Tìm thiết bị phù hợp để tạo màng BC với hiệu cao Nguyễn Thị An K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 3.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ S/V tới khả tạo màng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 Vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, nuôi cấy môi trường lỏng vi khuẩn sinh trưởng bề mặt môi trường Các tiền sợi cellulose đẩy từ lỗ xếp song song dọc bề mặt tế bào vi khuẩn, chúng kết tinh thành sợi phun vào môi trường nuôi cấy tạo nên màng BC Màng tập hợp tế bào vi khuẩn bao quanh bó sợi cellulose Do đó, màng BC tạo thành bề mặt môi trường nuôi cấy tĩnh có hình dạng dạng màng, màng phủ kín bề mặt môi trường nuôi cấy nên diện tích màng BC diện tích bề mặt môi trường lên men [4] Tùy thuộc vào hình dạng bình lên men mà màng BC thu có hình dạng khác Như vậy, bình lên men cần phải đảm bảo điều kiện thoáng khí cần thiết cho trình lên men, tiết kiệm môi trường Phụ thuộc vào hình dạng, kích thước màng cần tổng hợp theo mục đích sử dụng mà lựa chọn thiết bị lên men có hình dạng kích thước bề mặt khác Có nhiều dạng hình khối khác nhau, thường gặp nhiều là: hình lăng trụ, hình trụ, hình chóp cụt, hình nón cụt… Hình 3.6 Các dạng hình khối Nguyễn Thị An 27 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Mối tương quan diện tích bề mặt thể tích hình khối sau: - Hình lăng trụ: V = Sh ( hình trụ: V = πR2h) - Hình chóp cụt: V = 1/3h( S1 + S2 + ) ( hình nón cụt: V = 1/3πh ( R12 + R22 + R1R2) ) Để lựa chọn kích thước phù hợp bình lên men, tiến hành nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ diện tích mặt thoáng môi trường/thể tích dịch lên men (S/V) cho trình tạo màng BC vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 Chúng nhận thấy cho thể tích môi trường vào bình có dạng hình lăng trụ, hình chóp cụt chóp cụt ngược Ba bình có diện tích mặt đáy diện tích bề mặt bình có dạng hình chóp cụt ngược > diện tích bề mặt bình có dạng hình lăng trụ > diện tích bề mặt bình có dạng hình chóp cụt Tuy nhiên hình chóp cụp ngược chiều cao có diện tích bề mặt thay đổi tạo thành nhiều bình có kích thước khác khó khảo sát đầy đủ trình lên men tạo màng tỷ lệ S/V tất bình Vì vậy, định chọn bình lên men có hình lăng trụ để tiến hành khảo sát tỷ lệ S/V mô hình sau: Mô hình 1: Cố định diện tích mặt thoáng đồng thời thay đổi thể tích dịch lên men loại bình lên men là: cốc đong thủy tinh loại 250ml có diện tích mặt thoáng 38,465cm2, hộp nhựa (dạng hình hộp chữ nhật) 500ml có diện tích bề mặt thoáng 150cm2 nhằm thay đổi tỷ lệ S/V chiều sâu cột môi trường Các bình lên men đậy nắp che kín miệng bình, đảm bảo thoáng khí, lên men điều kiện tĩnh, nhiệt độ 30oC, sau ngày tiến hành thu màng [12] Lặp lại thí nghiệm lần, kết thể qua bảng 3.2, 3.3 Nguyễn Thị An 28 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.2 Khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ S/V đến khả tạo màng BC lên men cốc đong 250ml Thể tích dịch h (cm) lên men (ml) Tỷ lệ S/V Khối lƣợng (1/cm) màng (g) Đặc điểm màng 25 0,75 1,54 4,02 ± 0,3 Màng mỏng, không dai 50 1,5 0,77 9,75 ± 0,3 Màng mỏng, dai, kết tinh 75 2,25 0,51 10,69 ± 0,2 tốt 100 0,38 11,19 ± 0,1 Màng mỏng, dai, kết tinh 125 3,75 0,3 11,53 ± 0,3 tốt 150 4,5 0,25 12,07 ± 0,1 175 5,25 0,22 12,76 ± 0,2 200 0,19 13,84 ± 0,1 Khối lƣợng màng (g) 14 12 Màng mỏng, không dai Màng mỏng, dai, kết tinh tốt Màng mỏng, dai, kết tinh tốt 10 Tỷlệ S/V (1/cm) 1.54 0.77 0.51 0.38 0.3 0.25 0.22 0.19 Hình 3.7 Thể mối quan hệ S/V với khối lƣợng màng Nguyễn Thị An 29 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.8 Một số mẫu màng BC cốc đong 250ml với dung tích dịch lên men khác Nguyễn Thị An 30 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp S/V= 0,77 S/V =0,25 S/V =0,38 Gluconacet obacter S/V =0,3 S/V= 0,22 S/V= 0,19 Hình 3.9 Ảnh hƣởng tỷ lệ S/V khối lƣợng màng BC lên men cốc đong 250ml Nguyễn Thị An 31 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.3 Khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ S/V đến khả tạo màng BC lên men hộp nhựa 500ml Thể tích dịch h (cm) lên men (ml) Tỷ lệ S/V Khối lƣợng (1/cm) màng (g) Đặc điểm màng 150 1,0 20,36 ± Màng mỏng, không dai 167 1,1 0,9 24,69 ± 187,5 1,25 0,8 31,34± 215 1,4 0,7 42,31 ± 250 1,7 0,6 54,54 ± Màng mỏng, dai, kết tinh 300 0,5 66,70 ± tốt Màng mỏng, dai, kết tinh tốt Khối lƣợngmàng (g) 70 Màng mỏng, không dai 60 50 Màng mỏng, dai, kết tinh tốt 40 Màng mỏng, dai, kết tinh tốt 30 20 10 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 Tỷlệ S/V (1/cm) Hình 3.10 Thể mối quan hệ S/V với khối lƣợng màng Nguyễn Thị An 32 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.11 Một số mẫu màng BC hộp nhựa 500ml với dung tích dịch lên men khác Nguyễn Thị An 33 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp S/V= 0,8 S/V= 0,9 S/V= 0,7 S/V= 0,5 S/V= 0,6 Hình 3.12 Ảnh hƣởng tỷ lệ S/V đến khối lƣợng màng BC lên men hộp nhựa 500ml Nguyễn Thị An 34 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Từ kết dẫn bảng 3.2, 3.3, thấy rằng:  Tỷ lệ S/V > 0,8 diện tích mặt thoáng lớn nhiều so với thể tích môi trường lên men, chiều cao cột môi trường thấp, độ thoáng khí đảm bảo, tỷ lệ môi trường dinh dưỡng không đủ cho vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 tổng hợp màng với khả lớn  Tỷ lệ S/V < 0,7 khả tạo màng tốt Vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 sinh trưởng chủ yếu tập chung bề mặt môi trường dinh dưỡng Vì vậy, theo chúng tôi, tỷ lệ < 0,7 chiều cao cột môi trường tăng dần không làm thay đổi độ thoáng khí, môi trường dinh dưỡng cung cấp cho trình lên men tạo màng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 tăng dần Do trình tổng hợp diễn thuận lợi, màng dày kết tinh tốt Mô hình 2: Trên sở khảo sát mô hình 1, tiến hành mô hình với mục đích kiểm tra thích ứng mô hình Trong mô hình tiến hành cố định thể tích dịch lên men (V=1lít nước dừa già) cho lên men khay nhựa rộng có kích thước khác nhau: 20 x 10 x 6, 20 x x 10, 30 x 20 x 15 nhằm tạo diện tích mặt thoáng khác tương ứng với tỉ lệ S/V khác cho lên men nhiệt độ phòng, sau ngày thu màng Đánh giá kết thông qua tiêu: thời gian bắt đầu tạo màng, đặc điểm màng, kích thước màng tạo thành Kết thí nghiệm thể bảng 3.4 Nguyễn Thị An 35 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.4 Khảo sát khả tạo màng BC khay có dung tích khác Dung tích bình lên Kích Thời gian Tỉ lệ S/V Chiều bắt đầu (cm-1) cao (h) tạo màng men (ml) thƣớc Đặc điểm màng màng tạo thành (ngày) (cm2) Màng mỏng 20x10x6 0,24 4,5 0,3mm, đồng 200 Màng mỏng 20x15x10 0,5 2,2 0,5mm, dai, 300 kết tinh Màng mỏng 30x20x15 0,7 1,65 0,5mm, dai, đồng 600 nhất, kết tinh tốt Theo màng BC có khối lượng từ 40 – 45g/150cm2, dày khoảng 3mm sau sấy xong màng không mỏng không dày thích hợp để điều trị bỏng Vì vậy, qua khảo sát mô hình định chọn tỉ lệ S/V 0,7 cho mục đích lên men tạo màng Vì tỉ lệ nhận thấy độ thoáng khí, môi trường dinh dưỡng đảm bảo, giúp cho vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 tổng hợp màng với khả cao Màng hình thành mỏng đồng nhất, dai, nhẵn Theo Borzani Desouza (1995) cố định thể tích môi trường lên men diện tích khác chứng tỏ diện tích bề mặt tỷ lệ thuận với khả tạo màng BC, thí nghiệm cho tăng gấp đôi diện tích bề mặt khả sản xuất cellulose tăng lên gấp đôi Trong chế trình lên men, lượng Nguyễn Thị An 36 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp oxy cần cung cấp tương đối lớn Trong thực tế độ thông khí định suất BC Vì lên men tĩnh cần sử dụng dụng cụ có bề mặt rộng, thoáng lớp môi trường mỏng Trên sở tìm tỉ lệ S/V tối ưu, định sử dụng khay nhựa có dung tích 500ml với diện tích mặt thoáng 150cm2 sử dụng thể tích 200ml dịch lên men cho tiến hành lên men hàng loạt để thu màng BC có kích thước 10x15 để phục vụ cho nghiên cứu sau Kết phù hợp với kết tác giả Hoàng Thị Thảo (2010) [12] đưa tỷ lệ S/V = 0,7 thích hợp cho mục đích lên men tạo màng BC ứng dụng điều trị bỏng Nhận xét 3: thiết bị lên men tạo màng BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 nên làm nhựa, có dạng hình lăng trụ, có bề mặt thông thoáng, kích thước bình lên men có diện tích mặt đáy phụ thuộc vào kích thước màng BC cần tổng hợp, có nắp đậy che kín miệng bình đảm bảo thông khí với môi trường không khí bên ngoài.Tỷ lệ S/V thích hợp cho trình tạo màng 0,7 Nguyễn Thị An 37 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận 1.1 Nghiên cứu lựa chọn vật liệu bình lên men tạo màng BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 làm nhựa thực phẩm tốt có giá thành hợp lý qui mô phòng thí nghiệm 1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ S/V tới khả tạo màng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 Thiết bị lên men tạo màng BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 nên làm nhựa thực phẩm, có dạng hình lăng trụ, có bề mặt thông thoáng, kích thước bình lên men có diện tích mặt đáy phụ thuộc vào kích thước màng BC cần tổng hợp; S/V = 0,7, nắp đậy che kín miệng bình đảm bảo thông khí với môi trường không khí bên Đề nghị Trên kết nghiên cứu bước đầu tuyển chọn khảo sát sơ chủng Gluconacetobacter BHN2 có khả tổng hợp cellulose Để sản phẩm ứng dụng vào thực tiễn đề nghị: Tiếp tục nghiên cứu lựa chọn vật liệu bình lên men tạo màng BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 quy mô lớn để ứng dụng rộng rãi chuyên ngành bỏng, sơ cấp cứu cộng đồng Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện nuôi cấy khác đến tỷ lệ S/V thích hợp với khả tạo màng BC Nguyễn Thị An 38 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt: Trần Linh Châm Nghiên cứu hoàn thiện quy trình xử lý, bảo quản màng Bacterial cellulose từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 _ 21 ứng dụng điều trị bỏng Luận văn thạc sỹ khoa sinh học, Trường ĐHSP Hà Nội Nguyễn Lân Dũng, Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thanh Hiền, Lê Đình Lương, Đoàn Xuân Mượu, Nguyễn Đình Quyết, Phạm Văn Ty (1978) Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học, Nxb khoa học kĩ thuật Nguyễn Thành Đạt (1999) Cơ sở vi sinh vật học tập 1, Nxb ĐHSP Hà Nội, tr 52-309 Đặng Thị Hồng (2007) Phân lập, tuyển chọn nghiên cứu số đặc tính sinh học vi khuẩn Acetobacter xylinum chế tạo màng sinh học (BC) Luận án thạc sĩ sinh học ĐHSP Hà Nội Nguyễn Thúy Hương (2006) Chọn lọc dòng A xylinum thích hợp cho loại môi trường dùng sản xuất cellulose vi khuẩn với quy mô lớn Huỳnh Thị Ngọc Lan, Nguyễn Văn Thanh Nghiên cứu đặc tính màng cellulose vi khuẩn từ Acetobacter xylinum sử dụng làm màng trị bỏng Tạp chí Dược học số 361/ 2006 tr 18 – 20 Nguyễn Đức Lượng (2000) Công nghệ Vi sinh vật tập 1-2-3, Nhà Xuất Đại học Quốc Gia TP.HCM Đinh Thị Kim Nhung (2006) Nghiên cứu số đặc điểm sinh học vi khuẩn Acetobacter ứng dụng chúng lên men axêtic theo phương pháp chìm Luận án phó tiến sĩ khoa học sinh học Nguyễn Thị Nguyệt (2008) Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter xylinum cho màng Bacterial Cellulose làm mặt nạ dưỡng da Luận án thạc sĩ sinh học ĐHSP Hà Nội Nguyễn Thị An 39 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 10 Hoàng Thị Thảo (2010) Nghiên cứu tạo màng Bacterial cellulose từ chủng vi khuẩn Acetobacter xylium BHN2 Luận văn thạc sỹ khoa sinh học, Trường ĐHSP Hà Nội 11 Trần Quỳnh (2009) Nghiên cứu số đặc tính vật lý màng BC từ Acetobacter xylinum, ứng dụng trị bỏng Luận văn thạc sĩ vi sinh học ĐHSP Hà Nội 12 Nguyễn Thị Thùy Vân (2009) Nghiên cứu đặc tính sinh học khả tạo màng Bacterial cellulose vi khuẩn Acetobacter xylium phân lập từ số nguồn nguyên liệu Việt Nam Luận văn thạc sỹ khoa sinh học, Trường ĐHSP Hà Nội Tài liệu tiếng anh: 13 Cazfa W., Young, D.J Kawechi, M & Brown, R M Tr (2007) The future Prospects of microbial cellulose in bio medical application, Biomacromolecules, 8, – 12 14 Bergey H, John G Holt Bergey’s manual of dererminativa bacteriology(1992) Wolters Kluwer health, p.71-84 15 Thesis Homles (2004) Bacterial cellulose Department of chemical and process Engineering University of Canterbury Christchurch, New Zealand, p 1-65 16 Brown E Bacterial cellulose/ Themoplastic polymer nanocomposites (2007) Master of sience in chemical engineering, Washington state university 17 Wan, W.K & Millon, E (2005) Poly (vinyl alcohol) – bacterial cellulose nanocomposite V S Pat Appl., Publ US 2005037082 A1, 16 Nguyễn Thị An 40 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 18 Dieter Klemm, Dieter Schumann ,Ulrike Udhardt, Silvia Marsch (2001) Bacterial synthesized cellulose-artificial blood vessels for microsurgery Vol 26, Inssue 9, Progress in polymer science,p 1561-1603 19 Embuscado M.E., Marks J.S., BeMiller J.N (1994), Bacterial cellulose I.Factors affecting the production of cellulose by Acetobacter xylinum, Food Hydrocolloids (5), p 407-418 20 Jonas, R & Frarad L.F.(1998) Production and application of microbial cellulose Polymer Degradation and Stability 59, 101 – 106 21 A Payen (1838) “Memoire sur la composition du tissu propre des plantes et du ligneux”, Comptes rendus , vol 7, pp 1052-1056 22 Author Affiliations et all (2012), “Differentiation of species of the family Acetobacteraceae by AFLP DNA fingerprinting: Gluconacetobacter kombuchae is a later heterotypic synonym of Gluconacetobacter hansenii” 23 http://tapchithucpham.com/p=109 24 Hirai A., Tsuji M., Horii F (1997), Culture conditions producing structure entities composed of cellulose I and II in bacterial cellulose, Cellulose , pp 239-245 25 Thesis Homles (2004), Bacterial cellulose, Department of chemical and prosess engineering university of Canterbury Christchurch, New Zealand, pp 1-65 26 Ben-Hayyim G, Ohad I, Ph.D (1965), ”Synthesis of cellulose by Acetobacter xylinum: VIII On the formation and orientation of Bacterial cellulose fibrils in the presence of acidic polysaccharides Vol 25”, The Journal of Cell Biology, pp 191-207 Nguyễn Thị An 41 K35C Khoa Sinh- KTNN [...]... chuẩn bị tốt nền ghép da trong phẫu thu t [5], [6] 1.5 Tổng quan về thiết bị lên men Thiết bị lên men thường có cấu tạo phù hợp với từng quá trình lên men: sản phẩm tạo ra, độ pH, yêu cầu kị khí hay thoáng khí… Đối với lên men bề mặt, nhất là đối với lên men tĩnh thiết bị lên men rất đơn giản, thường chỉ có các bình lên men có bề mặt thoáng, rộng, có thiết bị thông khí Lên men tạo màng BC là lên men. .. giống trên môi trường thạch nghiêng mỗi tháng một lần Nguyễn Thị An 18 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men tạo màng BC từ chủng Gluconacetobacter 2.2.2.1 Nghiên cứu lựa chọn vật liệu của thiết bị lên men tạo màng BC Thiết bị lên men phải có đặc tính bền với acid Bên cạnh đó, thiết bị lên men cũng phải chịu được nhiệt... Hà Nội đã nghiên cứu được thiết bị lên men thu màng đó là bằng nhựa là tốt nhất và nghiên cứu được tỷ lệ diện tích bề mặt và thể tích lên men cho chủng Gluconacetobacter tạo màng tốt nhất là S/V = 0,7 Nguyễn Thị An 15 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng và thiết bị nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Chủng vi... dịch lên men tạo màng ( cm3) Với phương pháp cố định diện tích bề mặt lên men tạo màng, thay đổi thể tích dịch lên men để tìm tỷ lệ S/V thích hợp đến khả năng tạo màng BC tốt nhất từ chủng Gluconacetobacter, chúng tôi tiến hành theo các bước sau: - Bước 1: Tính diện tích bề mặt lên men tạo màng BC Quy đổi thể tích từ đơn vị ml sang đơn vị cm3 Sau đó tính tỷ lệ S/V + Lên men của 2 loại bình lên men là:... hành thu màng, quan sát thấy màng có đặc điểm mỏng đồng nhất, có màu trắng, dai nhẵn Nếu để thời gian quá lâu, khoảng quá 6 ngày thấy hiện tượng màng chìm dần xuống đáy, khả năng tạo màng kém dần, chất lượng màng giảm Nhận xét 1: Kết quả lên men tạo màng BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter BHN2 trên cũng phù hợp với kết quả lên men tạo màng của các tác giả Đinh Thị kim Nhung [8] 3.2 Nghiên cứu lựa chọn. .. BC cũng chính là diện tích bề mặt môi trường lên men [4] Tùy thu c vào hình dạng của bình lên men mà màng BC thu được có hình dạng khác nhau Như vậy, bình lên men cần phải đảm bảo điều kiện thoáng khí cần thiết cho quá trình lên men, tiết kiệm môi trường Phụ thu c vào hình dạng, kích thước của màng cần tổng hợp theo mục đích sử dụng mà lựa chọn thiết bị lên men có hình dạng và kích thước bề mặt khác... dụng điều trị bỏng … Từ năm 2000 nhóm nghiên cứu của tác giả Nguyễn Văn Thanh và Cs đã có một số công trình nghiên cứu về màng BC từ A xylinum và bước đầu nghiên cứu về các đặc tính màng BC thu được là cơ sở để chế tạo màng sinh học dùng trong trị bỏng ở Việt Nam [6] Điều trị bỏng bằng các thu c có nguồn gốc từ tự nhiên đã được áp dụng từ rất lâu và phổ biến ở tất cả các nước Các thu c này có sẵn trong... lên men có vai trò rất quan trọng quyết định chất lượng của sản phẩm lên men như: Thùng lên men rượu vang bằng gỗ sồi có tác dụng làm cho vị của rượu thêm mềm mại hơn và một số trường hợp trở nên thơm ngon hơn… Lên men màng BC thường tạo ra acid acetic Vì vậy, bình lên men phải chịu được pH thấp, tránh bị ăn mòn Trong đời sống sản xuất, lên men giấm rất phổ biến có thể thực hiện tại gia đình, lên men. .. môi trường lên men (121oC) Chúng tôi tiến hành lên men trong các bình chịu nhiệt làm bằng nhựa, inox, thủy tinh dựa trên các đặc điểm sau: bị ăn mòn bởi axit, có thể quan sát quá trình lên men, giá thành của bình lên men, rủi ro trong quá trình sử dụng 2.2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ S/V tới khả năng tạo màng của vi khuẩn Gluconacetobacter S: diện tích bề mặt lên men tạo màng BC (cm2) V:... cạnh đó, thiết bị lên men cũng phải chịu được nhiệt độ cao khi thanh trùng môi trường lên men (121oC) Chúng tôi tiến hành lên men trong các bình chịu nhiệt làm bằng nhựa, inox, thủy tinh Kết quả được thể hiện qua hình 3.3, 3.4, 3.5 và bảng 3.1 Nguyễn Thị An 24 K35C Khoa Sinh- KTNN Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.3 Lên men tạo màng BC trong cốc inox Hình 3.4 Lên men tạo màng BC trong ... khác định chọn đề tài: Nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men thu nhận màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men thu nhận màng BC từ chủng Gluconacetobacter... 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu lựa chọn thiết bị lên men tạo màng BC từ chủng Gluconacetobacter 2.2.2.1 Nghiên cứu lựa chọn vật liệu thiết bị lên men tạo màng BC Thiết bị lên men phải có đặc tính... Gluconacetobacter BHN2 với giá thành rẻ có chất lượng tốt Nội dung đề tài 3.1 Nghiên cứu khả tạo màng BC từ chủng Gluconacetobacter BHN2 3.2 Nghiên cứu lựa chọn vật liệu thiết bị lên men tạo màng BC 3.3 Nghiên