PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG PHÚC TRÌNH THỰC tập VI SINH vật môi TRƯỜNG
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
PHÚC TRÌNH THỰC TẬP
VI SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ HỌC PHẦN: CS107
ThS Nguyễn Thị Liên Nguyễn Thị Kiều Nga B1303685
Nguyễn Bảo Ngọc B1303689
Đỗ Đình Thao B1303719
Cần Thơ, 10/2015
Trang 2Phúc trình thực tập vi sinh môi trường Công nghệ sinh học K39
Bài 1: QUAN SÁT VI SINH VẬT TRONG CÁC MẪU NƯỚC
1 Mẫu nước rạch hẻm 51
Các vi sinh vật quan sát được: phacus, tảo silic, vi khuẩn hình cầu
2 Mẫu nước ao cá tra
Các vi sinh vật quan sát được: vi khuẩn, tảo, nguyên sinh động vật, trùng roi
3 Mẫu nước ao tù
Các vi sinh vật quan sát được: vi khuẩn, tảo, nguyên sinh động vật
4 Mẫu nước ao sen
Các vi sinh vật quan sát được: tảo mắt, tảo lục
1
Trang 35 Mẫu nước cống căn tin KTX khu A
Vi sinh vật quan sát được: vi khuẩn
6 Mẫu nước rỉ rác
Vi sinh vật quan sát được: vi khuẩn
7 Mẫu nước sông lớn
Không có vi sinh vật
8 Mẫu nước cửa sông
Vi sinh vật quan sát được: vi khuẩn
Trang 4Phúc trình thực tập vi sinh môi trường Công nghệ sinh học K39
Bài 2: PHÂN LẬP VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE
TỪ ĐẤT VÙNG RỄ CÂY PHƯỢNG
I Giới thiệu
Khoảng một nửa hợp chất carbon trong sinh khối trên mặt đất là cellulose Cellulose chiếm tới 35-50% khối lượng khô sinh khối thực vật Tất cả sản phẩm sinh khối sẽ được khoáng hóa nhờ hệ thống enzyme được cung cấp bởi vi sinh vật Hệ thống enzyme phân giải cellulose thường chậm và không được an toàn Tuy nhiên trong khoảng thời gian ngắn (khoảng 48h) thì hệ vi sinh vật trong dạ cỏ của bò có thể phân giải tới 65% cellulose Hơn thế nữa, nhờ hệ vi sinh vật trong đường ruột mà loài mối có thể tiêu hóa đến 90% cellulose của gỗ Trong hệ thống sinh học phức tạp như
rễ cây hoặc những mảnh vỡ thực vật trong đất, cellulose có thể được phân hủy trong thời gian chậm hơn (Schwarz, 2001) Hệ vi sinh vật phân giải cellulose có thể lên men hiếu khí hoặc kỵ khí, bình nhiệt hoặc ái nhiệt Các vi sinh vật có thể phân giải cellulose gồm nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn được tìm thấy trong đất, nước hoặc đường tiêu hóa của một số động vật – nơi cung cấp lượng cellulose dồi dào để vi sinh vật phân giải và phát triển
3
Trang 5Đồng bằng sông Cửu Long là vùng chuyên canh cây lúa, hằng năm thải ra một lượng lớn rơm rạ Một lượng rất ít rơm rạ được sử dụng để trồng nấm hay làm thức ăn cho gia súc, phần lớn còn lại được xử lí theo phương pháp truyền thống là đốt trực tiếp trên đồng ruộng Điều này gây ra nhiều hậu quả như góp phần làm ô nhiễm không khí
và phá hủy hệ sinh thái đất làm cho đất ngày càng bạc màu Một biện pháp nhằm tận dụng rơm rạ có hiệu quả hơn là sử dụng vi khuẩn có khả năng phân giải cellulose giúp phân hủy rơm rạ thành phân hữu cơ bón cho đất, góp phần cải thiện độ phì nhiêu cho đất (Cao Ngọc Điệp et al., 2011)
Ngoài ra, cellulose là chất hữu cơ được tổng hợp nhiều nhất trên thế giới hiện nay, có khoảng 60-90 tỷ tấn hằng năm được các loài thực vật tạo ra Đây cũng là loại polymer được sử dụng nhiều nhất (gỗ xây dựng, bột giấy, sợi dệt vải,…) Ở cấp độ sinh quyển, hàng tỷ tấn cellulose được tạo ra mỗi năm cần phải được phân hủy, nếu không chúng sẽ tích tụ lại và gây nguy hiểm cho hệ sinh thái Việt Nam là một nước nông nghiệp nên nguồn phụ phẩm nông nghiệp phong phú và đa dạng Enzyme cellulose là một phức hệ enzyme có tác dụng thủy phân cellulose thông qua việc thủy phân liên kết 1,4- β – glucosid trong cellulose tạo ra sản phẩm glucose cung cấp cho công nghiệp lên men Nguồn thu enzyme cellulose lớn nhất hiện nay là vi sinh vật
II Phương tiện và phương pháp
1 Phương tiện
- Nguồn mẫu: đất vùng rễ cây phượng
- Môi trường phân lập: phân lập trên môi trường với nguồn carbon là CMC (Carboxymethyl cellulose)
Thành phần môi trường: (NH4)2SO4 1g
MgSO4.7H2O 0,5g
Thêm nước cất cho đủ 1 lít
pH = 7.0
Trang 6Phúc trình thực tập vi sinh môi trường Công nghệ sinh học K39
- Dụng cụ và thiết bị: cân, máy khuấy từ, bình tam giác, tủ ủ vi sinh vật, tủ cấy
vô trùng, kim cấy, que cấy trải thủy tinh, đĩa Petri, đèn cồn, nồi khử trùng nhiệt ướt, micropipette,…
2 Phương pháp
Các bước thực hiện:
- Cân khoảng 10 g đất
- Cho đất vào bình tam giác có chứa 90 ml nước cất vô trùng
- Khuấy đều trong 30 phút
- Để lắng trong khoảng 15 phút
- Lấy 50 µl phần dịch trong phía trên trải lên môi trường
- Ủ ở 300C cho tới khi xuất hiện khuẩn lạc (từ 2-3 ngày)
- Chọn khuẩn lạc đơn cấy chuyển sang môi trường mới
- Lặp lại bước trên cho tới khi ròng
- Lấy mẫu làm tiêu bản quan sát dưới kính hiển vi ở độ phóng đai 400 lần để xác định độ thuần của mẫu phân lập (tất cả các tế bào trên thị trường quan sát
có sự đồng nhất về hình dạng, ghi nhận (có thể chụp hình lại) hình dạng tế bào vi khuẩn (que/cầu, kết đôi/đơn/kết chuỗi/kết đám) và khả năng chuyển động (chuyển động thật/Brown)
- Mô tả đặc điểm khuẩn lạc: hình dạng, dạng bìa, độ nổi, kích thước, bề mặt (ướt/khô, phẳng/nhăn/gấp nếp), màu sắc
- Vi khuẩn thuần chủng
III Kết quả.
- Hình ảnh khuẩn lạc của vi khuẩn phân lập được:
5
Trang 7- Mô tả đặc điểm khuẩn lạc:
+ Hình dạng: tròn
+ Dạng bìa: nguyên
+ Độ nổi: mô
+ Màu sắc: trắng đục
+ Kích thước khuẩn lạc đo ở thời điểm sau khi cấy: 0,2 cm
+ Bề mặt khuẩn lạc: ướt, phẳng
- Đặc điểm của tế bào vi khuẩn:
+ Hình dạng: que ngắn
+ Dạng liên kết của các tế bào: kết đôi
+ Khả năng chuyển động thật: có chuyển động thật, vừa
- Hình ảnh khuẩn lạc của vi khuẩn phân lập được:
- Mô tả đặc điểm khuẩn lạc:
+ Hình dạng: tròn
+ Dạng bìa: bìa nguyên
+ Độ nổi: mô
+ Màu sắc: trắng đục
+ Kích thước khuẩn lạc đo ở thời điểm sau khi cấy: 2 mm
+ Bề mặt khuẩn lạc: ẩm ướt, phẳng
- Đặc điểm của tế bào vi khuẩn:
Khuẩn lạc Vi Khuẩn
Trang 8Phúc trình thực tập vi sinh môi trường Công nghệ sinh học K39
+ Hình dạng: que ngắn
+ Dạng liên kết của các tế bào: kết đôi
+ Khả năng chuyển động thật: có chuyển động thật, vừa
7
Trang 9 Đỗ Đình Thao:
- Hình ảnh khuẩn lạc của vi khuẩn phân lập được:
- Mô tả đặc điểm khuẩn lạc:
+ Hình dạng: tròn
+ Dạng bìa: bìa nguyên
+ Độ nổi: lài
+ Màu sắc: vàng nhạt
+ Kích thước khuẩn lạc đo ở thời điểm sau khi cấy: 2,2 mm
+ Bề mặt khuẩn lạc: khô, nhăn
- Đặc điểm của tế bào vi khuẩn:
+ Hình dạng: hình cầu
+ Dạng liên kết của các tế bào: kết đôi, kết chuỗi và kết đám
+ Khả năng chuyển động thật: không
Trang 10Phúc trình thực tập vi sinh môi trường Công nghệ sinh học K39
Bài 3: KIỂM TRA KHẢ NĂNG THỦY PHÂN CMC
CỦA VI KHUẨN PHÂN LẬP ĐƯỢC
I Mục tiêu.
Kiểm tra khả năng thủy phân CMC của dòng vi khuẩn phân lập được và khảo sát một số đặc tính khác
II.Phương tiện và phương pháp nghiên cứu.
1 Phương tiện
- Vi khuẩn đã phân lập ròng, cấy trên môi trường CMC, ủ ở 300 trong 3 ngày
- Thuốc nhuộm Congo Red, dung dịch muối NaCl
- Hóa chất nhuộm Gram
- Que cấy, lam, nước cất, đèn cồn, cồn
2 Phương pháp
2.1 Kiểm tra khả năng thủy phân CMC của vi khuẩn phân lập
- Dùng que cấy lấy sinh khối của vi khuẩn trải trên đĩa Petri và chấm lên môi trường CMC, ủ ở 300C trong khoảng 3 ngày, sau đó dĩa môi trường được nhuộm với dung dịch Congo Red (1g/L) trong 15 phút Cuối cùng đổ hết dung dịch Congo Red ra
và rửa dĩa môi trường với dung dịch muối NaCl 1M Vi khuẩn thủy phân CMC sẽ tạo
ra vùng không màu xung quanh khuẩn lạc (vòng halo)
- Công thức tính khả năng thủy phân:
(Đường kính vòng halo – Đường kính khuẩn lạc)/Đường kính vòng halo x 100
2.2 Thử nghiệm catalase
Lấy sinh khối ở tâm khuẩn lạc trên môi trường thạch sau 24 – 48 giờ ủ Chuyển sinh khối lên miếng lam Nhỏ lên sinh khối một giọt H2O2 3% Quan sát nhanh sự hình thành bọt khí và ghi nhận kết quả
- Dương tính: khi có sự hình thành bọt khí
- Âm tính: không có sự hình thành bọt khí
2.3 Thử nghiệm oxydase
Nhỏ khoảng 3 – 4 giọt nước cất lên miếng lam vô trùng, sau đó để giấy lọc có tẩm thuốc thử oxydase vào, lấy sinh khối vi khuẩn trên môi trường sau 24 – 48 giờ ủ, dùng que cấy trải đều sinh khối trên giấy lọc nơi có thuốc thử oxydase Quan sát màu sau khoảng 10 giây
- Dương tính: xuất hiện màu xanh đậm
9
Trang 11- Âm tính: không xuất hiện màu
2.4 Nhuộm Gram vi khuẩn phân lập được
Quy trình nhuộm Gram:
- Lấy một ít khuẩn lạc vi khuẩn cho vào một giọt nước cất trên miếng lam và cố định mẫu
- Nhỏ vào mẫu đã cố định 1 giọt Crystol violet, để yên trong 1 phút, sau đó rửa bằng nước cất
- Nhỏ vào 1 giọt Lugol, để yên trong 1 phút, sau đó lần lượt với nước cất, cồn, nước cất
- Nhỏ vào 1 giọt Safranine, để yên trong 1 phút, sau đó rửa lại với cồn, hơ miếng lam cho khô rồi quan sát dưới kính hiển vi độ phóng đại 40X
Vi khuẩn bắt màu xanh của Lugol là vi khuẩn Gram dương, do vách tế bào dày
Vi khuẩn bắt màu hồng của Safranine là vi khuẩn Gram âm, do vách tế bào mỏng nên Lugol đã bị cồn rửa trôi
III Kết quả.
1 Khả năng thủy phân CMC
Có khả năng thủy phân CMC khá cao do tạo được vòng halo xung quanh khuẩn lạc trên môi trường CMC sau khi nhuộm với Congo Red và rửa bằng NaCl
2 Thử nghiệm catalase
Dương tính: xuất hiện bọt khí khi cho H2O2 vào sinh khối khuẩn lạc
Trang 12Phúc trình thực tập vi sinh môi trường Công nghệ sinh học K39
3 Thử nghiệm oxydase
Âm tính: không xuất hiện màu quanh giấy lọc
4 Nhuộm Gram
Vi khuẩn Gram âm: tế bào vi khuẩn có màu hồng
1 Khả năng thủy phân CMC
Không có khả năng thủy phân CMC do không tạo được vòng halo xung quanh khuẩn lạc trên môi trường CMC sau khi nhuộm với Congo Red và rửa bằng NaCl
11
Trang 132 Thử nghiệm catalase
Dương tính: xuất hiện bọt khí khi cho H2O2 vào sinh khối khuẩn lạc
3.Thử nghiệm oxydase
Dương tính: Xung quanh giấy xuất hiện màu xanh
4 Nhuộm Gram
Vi khuẩn Gram âm: tế bào vi khuẩn có màu hồng
1 Khả năng thủy phân CMC
Không có khả năng thủy phân CMC do không tạo được vòng halo xung quanh khuẩn lạc trên môi trường CMC sau khi nhuộm với Congo Red và rửa bằng NaCl
Trang 14Phúc trình thực tập vi sinh môi trường Công nghệ sinh học K39
2 Thử nghiệm catalase
Dương tính, có hình thành bọt khí
3.Thử nghiệm oxydase
Âm tính: trên giấy xuất hiện màu xanh
4 Nhuộm Gram
Vi khuẩn Gram âm: tế bào vi khuẩn có màu hồng
13