TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM NHẰM XỬ LÍ NƯỚC THẢI NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

LỜI CẢM ƠN Lời xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Bùi Thị Việt Hà – Bộ môn Vi sinh vật học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, người tận tình dìu dắt, hướng dẫn bảo suốt thời gian học tâp nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô Bộ môn Vi sinh vật học, Khoa Sinh học, Phòng Sau đại học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên góp ý giúp đỡ suốt thời gian học tập hoàn thành Luận văn Đồng thời xin cảm ơn anh chị, bạn và các em Phòng Hóa sinh Vi sinh môi trường nhiệt tình giúp đỡ suốt thời gian thực Luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, người tạo điều kiện vật chất tinh thần giúp đỡ hoàn thành tố t Luận văn này Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2011 Học viên Nguyễn Thị Quỳnh Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 11 1.1 Tình hình nuôi trồng thủy sản giới : 111 1.3 Những khó khăn thách thức nghề 12 1.4 Ảnh hưởng của một số điều kiện môi trường lên quá trình nuôi trồ ng thủy sản :14 1.4.1 Nhiê ̣t đô ̣ 15 1.4.2 Độ pH .15 1.4.3 Độ mặn .16 1.4.4 Oxy hòa tan (DO) 16 1.4.5 COD, BOD 17 1.4.6 Mâ ̣t đô ̣ vi tảo Vibrio spp và vi khuẩn tổng số 17 1.4.7 Nitơ tổ ng số .18 1.4.8 Photphat (PO43- ) .20 1.4.9 Sulphuahydro 20 1.5 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng biện pháp sinh học xử lý môi trường nước nuôi trồ ng thủy sản 21 1.5.1 Vai trò của vi sinh vật trình làm s ạch nước nuôi tôm, cá 21 1.5.2 Biện pháp sử dụng chế phẩm sinh học (probiotic) vai trò của việc cải tạo nước đầm nuôi trồ ng thủy sản .24 1.5.3 Ưu điể m và nhươ ̣c điể m của biê ̣n phấ p sử du ̣ng vi sinh vâ ̣t xử lý nước nuôi trồ ng thủy sản …………………………………………………….………… 31 Chƣơng – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 322 2.1 Đối tượng 32 2.1.1 Chủng giống .32 2.1.2 Hóa chất – thiế t bi 32 ̣ 2.1.3 Môi trường .32 2.2 Phương pháp nghiên c ứu 35 2.2.1 Phương pháp phân l ập vi khuẩn 35 2.2.2 Phương pháp bảo quản giống 35 2.2.3 Phương pháp xác định hoạt tính enzym hoạt tính kháng khuẩn 35 2.2.4 Xác định sinh khối phương pháp đo mật độ quang học 36 2.2.5 Phương pháp định lượng axit lactic 36 2.2.6 Phương pháp nghiên c ứu khả chuyển hóa hợp chất chứa nitơ của tế bào .36 2.2.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện nuôi cấy đến khả sinh trưởng của vi sinh vật 38 2.2.8 Phương pháp xác định một số đặc điểm sinh học của chủng lựa chọn 39 2.3 Phương pháp ta ̣o chế phẩ m 43 2.3.1 Nghiên cứu các điề u kiê ̣n thić h hơ ̣p cho lên men xố p .43 2.3.2 Trô ̣n hỗn hơ ̣p giố ng 41 2.3.3 Bảo quản chế phẩm : .41 2.3.4 Thử nghiê ̣m chế phẩ m xử lý nước nuôi trồ ng thủy sản .41 2.4 Phân loại vi sinh vật 42 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 Tuyể n cho ̣n các chủng vi sinh vâ ̣t 45 3.1.1 Bacillus 45 3.1.1.1 Phân lâ ̣p và tuyể n cho ̣n .45 3.1.1.2 Nghiên cứu các điều kiện nuôi cấy thích hợp lên khả sinh trưởng hoạt tính enzym của chủng vi Bacillus TL1 46 3.1.1.3 Một số đặc điểm sinh học của chủng nghiên cứu 51 3.1.2 Vi khuẩ n Lactic .53 3.1.2.1 Phân lập tuyển chọn .53 3.1.2.2 Phân lo ại .53 3.1.2.3 Ảnh hưởng của một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng tổng hợp chất kháng khuẩn của L plantarum L5 56 3.1.3 Vi khuẩ n nitrat hóa 60 3.1.3.1 Phân lập tuyển chọn vi khuẩn nitrat hóa .60 3.1.3.2 Đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng vi khuẩn nitrat hóa lựa chọn 62 3.2 Tạo chế phẩm 63 3.2.1 Thử tiń h đố i kháng lẫn của các chủng vi khuẩ n 63 3.2.2 Nghiên cứu các điề u kiê ̣n lên men xố p thích hơ ̣p .64 3.2.2.1 Lựa cho ̣n môi trường lên men xố p thić h hơ ̣p 64 3.2.2.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ cám : trấ u lên quá triǹ h lên men xố p 66 3.2.2.3 Ảnh hưởng của thời gian lên quá trình lên men xốp .67 3.2.2.4 Ảnh hưởng của các nhiệt độ khác 68 3.2.2.5 Ảnh hưởng của độ ẩm 69 3.2.3 Sản xuất chế phẩm 70 3.2.4 Đánh giá khả làm sa ̣ch nước đầ m nuôi thủy sản của chế phẩ m vừa ta ̣o đươ ̣c .72 3.2.4.1 Giá trị pH 72 3.2.4.2 Nitơ tổ ng số 73 3.2.4.3 Amôni 74 3.2.4.4 Nitrit 75 3.2.4.5 COD và BOD .76 KẾT LUẬN 79 KIẾN NGHI ̣ .79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 87 DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHƢ̃ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầ u oxy sinh hóa CMC Cacboxymetyl Cenlluloze Cacboxymetyl xenlulozo COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầ u oxy hóa hóa ho ̣c DO Dessolved Oxygen Oxy hòa tan OD Optical Density Mâ ̣t đô ̣ quang ho ̣c Quy chuẩ n Viê ṭ Nam QCVN WHO Tổ chƣ́c Y tế thế giới World Heath Organi zation DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của tôm , cá 15 Bảng 1.2 Tiêu chuẩ n chấ t lươ ̣ng nước nuôi trồ ng thủy sản 21 Bảng 3.1: Hoạt tính enzym của chủng lựa chọn .45 Bảng 3.2: Hoạt tính phân giải chất của chủng TL1 loại môi trường 46 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của pH lên khả sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 47 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian đến khả sinh trưởng và sinh tổng hợp .48 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên khả sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 .49 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sinh trưởng và hoạt tính enzym của chủng TL1 .50 Bảng 3.7: Đặc điểm hình thái, sinh lí, sinh hóa của chủng nghiên cứu 51 Bảng 3.8: Hoạt tính ức chế các vi sinh vật kiểm định của chủng L5 53 Bảng 3.9: Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của chủng L5 53 Bảng 3.10: Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng và khả tổng hợp chất kháng khuẩn của L plantarum L5 57 Bảng 3.11: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng và khả tổng hợp chất kháng khuẩn của L plantarum L5 58 Bảng 3.12: Ảnh hưởng của nồng độ muối tới khả sinh trưởng và tổng hợp chất kháng khuẩn của L plantarum L5 59 Bảng 3.13: Đặc điểm hình thái của các chủng oxy hóa amôni phân lập được 60 Bảng 3.14: Đặc điểm hình thái của 10 chủng oxy hóa nitrit phân lập được 61 Bảng 3.15: Hàm lượng nitrit tạo thành và sinh trưởng của 13 chủng oxy hóa amôni phân lập được 61 Bảng 3.16: Hàm lượng nitrat tạo thành và sinh trưởng của 10 chủng oxy hóa nitrit .62 Bảng 3.17: Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng NA7 và NT2 62 Bảng 3.18: Thử tiń h đố i kháng lẫn của các chủng vi khuẩ n .64 Bảng 3.19: Ảnh hưởng của môi trường lên men xốp lên Bacillus 65 Bảng 3.20 : Ảnh hưởng của môi trường lên me n xố p lên L plantarum L5: .65 Bảng 3.21: Ảnh hưởng của tỉ lệ cám : trấ u lên Bacillus TL1 .66 Bảng 3.22: Ảnh hưởng của tỉ lệ cám : trấ u lên L plantarum L5 67 Bảng 3.23: Ảnh hưởng của thời gian lên men xốp lên Bacillus TL1 67 Bảng 3.24: Ảnh hưởng của thời gian lên men xốp lên L plantarum L5 67 Bảng 3.25: Ảnh hưở ng của nhiê ̣t đô ̣ lên Bacillus TL1 68 Bảng 3.26: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên L plantarum L5 69 Bảng 3.27: ảnh hưởng của độ ẩm lên Bacillus TL1 69 Bảng 3.28: Ảnh hưởng của độ ẩm lên L plantarum L5 .70 Bảng 3.29: Kế t quả giá tri pH sau các ngày thí nghiệm .72 ̣ Bảng 3.30: Kế t quả giá tri ̣ Nitơ tổ ng số sau các ngày thí nghiệm .73 Bảng 3.31: Kế t quả giá tri NH ̣ sau các ngày thí nghiệm .74 Bảng 3.32: Kế t quả giá tri nitrit sau các ngày thí nghiệm 75 ̣ Bảng 3.33: Kế t quả giá tri COD và BOD sau các ngày thí nghiệm 76 ̣ Bảng 3.34: Kế t quả xử lý nước đầ m nu ôi thủy sản của chế phẩ m 77 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Hoạt tính phân giải chất của chủng TL1 loại môi trường 46 Hình 3.2: Ảnh hưởng của pH lên khả sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 48 Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian đến khả sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym ngoại bào của chủng TL1 .49 Hình 3.4: Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên khả sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 .50 Hình 3.5: Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên khả sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 .50 Hình 3.6: Trình tự nucleotit của rARN 16S của chủng L 50 Hình 3.7: Vị trí phân loại của chủng L5 và các loài có quan hệ họ hàng gần… 56 Hình 3.8: Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng và khả sinh tổng hợp chất kháng khuẩn của L plantarum L5 57 Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng và sinh chất kháng khuẩn của L plantarum L5 58 Hình 3.10: Ảnh hưởng của nồng độ muối tới khả sinh trưởng và tổng hợp chất kháng khuẩn của L plantarum L5 59 Hình 3.11: Sơ đồ quy triǹ h sản xuấ t chế phẩ m da ̣ng rắ n 71 Hình 3.12: Giá trị pH sau các ngày thí nghiệm .73 Hình 3.13: Giá trị nitơ tổ ng sau các ngày thí nghiệm 73 Hình 3.14: Giá trị amôni sau các ngày thí nghiệm 75 Hình 3.15 Giá trị nitrit sau các ngày thí nghiệm 76 Hình 3.16 Giá trị COD sau các ngày thí nghiệm 77 Hình 3.17: Giá trị BOD sau các ngày thí nghiệm 77 MỞ ĐẦU Với đường bờ biể n dài tới 3260 km cùng với rấ t nhiề u hò n đảo lớn nhỏ , nhiề u đầ m phá , eo vinh ̣ , đă ̣c biê ̣t có tới 250.000 rừng ngâ ̣p mă ̣n và 290.000 bãi triều, Viê ̣t Nam có tiề m lớn về diê ̣n tić h nuôi trồ ng thủy sản nước lơ ̣ Những năm gầ n , cấ u chuyể n dich ̣ kinh tế cùng với các chính sách của khuyế n khích của chính p hủ, phong trào nuôi trồ ng thủy sản ven biể n ở nước ta ngày càng phát triển mạnh Tuy nhiên, năm gần ngành nuôi trồ ng phải đối mặt với những khó khăn có thể dẫn đến nguy thất bại ở nhiều sở nuôi trồng Nguyên nhân ô nhiễm môi trường nước đầ m nuôi , dịch bệnh hệ thống sinh thái bị phá hủy Các đầm nuôi trồng thủy sản , đă ̣c biê ̣t là các đầ m quảng canh hệ thống cấp , thoát nước và xử lí nước thải nên quá trình n uôi, phân sinh vâ ̣t , thức ăn thừa , xác động vật thủy sinh , xác rong , tảo, các loại hóa chất sử dụng quá triǹ h nuôi , các loại vi khuẩn gây bệnh… làm cho nước đầm bị ô nhiễm Các chất hữu tích tụ lại ở đáy đầm bị phân hủy kị khí sinh các sản phẩ m : NH3, H2S, NO3 … làm cho tôm cá bi số ̣ c hoă ̣c gây ̣i cho tôm cá và các sinh vâ ̣t khác số ng đầ m Khi đầ m nuôi bị ô nhiễm thì nhóm vi sinh vật có hại có hội phát triển mạnh mẽ, không kiểm soát được hậu quả vật nuôi bị bệnh Trước đây, người nuôi thường sử dụng hóa chất, kháng sinh để xử lý môi trường ao nuôi phòng bệnh Nhưng dùng nhiều hóa chất kháng sinh gây ảnh hưởng lớn đến môi trường và người Ngoài ra, việc lạm dụng thuốc kháng sinh gây vấn đề về dư lượng kháng sinh vật nuôi vi phạm vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm Do đó, cần chọn một giải pháp thích hợp để giải vấn đề này Trước thực trạng đó, xử lý môi trường trình nuôi nhằm cải thiện môi trường nước, phòng bệnh cho tôm cá an toàn với người sử dụng vấn đề cấp thiết Tại một số nước có ngành nuôi trồng thủy sản phát triển với quy mô công nghiệp Mĩ, Nhật, Trung Quốc, Thái Lan,…các biện pháp sinh học được sử dụng thay cho cách dùng hóa chất đã khẳng định được tính an toàn hiệu quả nuôi trồng Các loài vi sinh vật được dùng ngày nhiều xử lý môi trường nước nuôi trồng thủy sản đã đem lại nhiều lợi ích cho người và môi trường sống mà các phương pháp khác được như: an toàn với người và động vật, đặc hiệu đối với vật chủ, thích hợp với các phương pháp phòng trừ khác, thời gian bán hủy ngắn nên không tồn đọng lâu để gây ô nhiễm môi trường sống, có khả tự nhân lên ức chế vi sinh vật gây bệnh cho tôm cá Với mong muố n tìm chủng vi sinh vật có khả làm môi trường nước nuôi tôm, đã tiến hành thực hiện đề tài “Tuyển chọn chủng vi sinh vật tạo chế phẩm nhằm xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản” Mục đić h của đề tài : tạo được chế phẩm có chứa một số chủng vi sinh vâ ̣t hữu ích nhằm xử lý nước nuôi tôm và bước đầ u đưa kết quả thử nghiê ̣m xử lý nước nuôi trồ ng thủy sản bi ộ nhiễm ở quy mô phòng thí nghiê ̣m 10 Hình 3.14: Giá trị amôni sau các ngày thí nghiệm Qua kế t quả đươ ̣c triǹ h bày ở bảng và đồ thi ta ̣ thấ y sau 10 ngày thí nghiệm hàm lượng NH ở bình đối chứng thì lượng NH Ở các bình thí nghiệm , đã giảm từ 1,34 xuố ng cò n 0,07 mg/l Còn hầ u giảm không đáng kể , từ 1,34 mg/l xuố ng 1,32 mg/l sau 10 ngày thí nghiệm 3.2.4.4 Nitrit Bảng 3.32: Kế t quả giá tri nitrit sau các ngày thí nghiệm ̣ thông số đơn vi ̣ NO2- mg/l Ngày đầ u 0,23± 0,02 Bình thí nghiệm Sau Sau Sau 10 ngày ngày 0,17± 0,13± 0,12± 0,01 0,03 0,01 Ngày đầ u 0,23 Bình đối chứng Sau Sau Sau 10 ngày ngày ngày 0,19 0,17 0,18 Hình 3.15 Giá trị nitritsau các ngày thí nghiệm Nitrit là chỉ tiêu vê ̣ sinh , yế u tố chỉ thi cu ̣ ̉ a quá trình tự làm sa ̣ch nước tự nhiên Dạng nitrit thường vô hại môi trường nướ c mà hàm lươ ̣ng chlorinity thấ p thì nitrit se ̃ gây đô ̣c cho tôm cá Qua bảng ta thấ y , ở bình thí nghiệm hàm lượng nitrit giảm rõ rệt sau 10 ngày thí nghiệm : từ 0,23 mg/l ngày đầ u tiên xuố n g còn 0,12 mg/l ngày thứ 10 Trong đó ở bình đối chứng , lươ ̣ng nitrit có giảm giảm ít , ngày đầu là 0,23 mg/l và đến ngày thứ 10 là 0,18 mg/l 75 3.2.4.5 COD BOD COD là nhu cầu ox y hóa học cần thiết cho quá trình oxy hóa toàn bộ các chất hữu nướ c thành CO và H O BOD là nhu cầ u oxy sinh ho ̣c cầ n thiế t cho vi sinh vâ ̣t tiêu thu ̣ để oxy hóa các chất hữu có nước Trong đầ m nuôi trồ ng thủy sản , hai chỉ tiêu nghiên cứu chấ t lươ ̣ng nước COD và BOD đươ ̣c dùng để đánh g iá mức độ nhiễm bẩn , phú dưỡng đồng thời còn cho biế t sự phát triể n của sinh vâ ̣t thủy vực Theo kế t quả thí nghiê ̣m chúng có bảng số liê ̣u cùng với sơ đồ sau : Bảng 3.33: Kế t quả giá tri COD và BOD sau ngày thí nghiệm ̣ Bình thí nghiệm các thông đơn vi ̣ số COD mg/l BOD mg/l Bình đối chứng Ngày Sau Sau Sau 10 Ngày Sau Sau Sau 10 đầ u ngày ngày đầ u ngày ngày ngày 15 14,2 13,9 13,5 8,9 8,2 8,0 7,8 15± 11,02± 7,08± 5,10± 0,5 0,49 0,20 0,36 8,9± 6,8± 4,7± 3,5± 0,17 0,16 0,20 0,10 Hình 3.16 Giá trị COD sau ngày thí nghi ệm 76 Hình 3.17: Giá trị BOD sau các ngày thí nghiệm Như vâ ̣y , nhận thấy , sau 10 ngày thí nghiệm thì chỉ số BOD và COD ở bình t hí nghiệm đã giảm đáng kể Ở ngày đầu COD là 15 mg/l và BOD là 8,9 mg/l thì đế n ngày thứ 10 COD chỉ còn 5,10 mg/l và BOD còn 3,5 mg/ Còn ở bình đối chứng các chỉ số này có giảm giảm chậm và , ngày đầu COD là 15 mg/l thì đế n ngày 10 là 13,5 mg/l còn BOD ngày đầ u là 8,9 mg/l đế n ngày thứ 10 là 7,8 mg/l Đánh giá chung Bảng 3.34: Kế t quả xƣ̉ lý nƣớc đầ m nuôi thủy sản của chế phẩ m các Bình thí nghiệm Bình đối chứng đơn vi ̣ Ngày đầ u Sau ngày Sau ngày Sau 10 Ngày đầ u Sau ngày Sau ngày Sau 10 ngày pH đv pH 7,4 7,2 7,1 7,0 7,4 7,4 7,2 7,1 Độ muối ‰ 21 19 19 20 21 20 19 20 Nitơ tổ ng số mg/l N 6,92 mg/l 4,36± 0,11 0,07± 0,015 0,12± 0,01 6,98 NO2- 5,00± 0,15 0,15± 0,032 0,13± 0,03 7,01 N 5,30± 0,42 0,52± 0,023 0,17± 0,01 7,00 NH3 7,00± 0,30 1,34± 0,21 0,23± 0,02 COD mg/l 11,02± 7,08± 0,49 0,20 5,10± 0,36 BOD mg/l thông số 15± 0,5 8,9± 6,8± 4,7± 3,5± 0,17 0,16 0,20 0,10 77 1,34 1,33 1,35 1,32 0,23 0,19 0,17 0,18 15 14,2 13,9 13,5 8,9 8,2 8,0 7,8 Như vâ ̣y có thể thấ y rằ ng , khả làm nước đầm nuôi tôm phẩ m vi sinh là rấ t cao và có hiê ̣u quả rõ r cá của chế ệt Ở bình thí nghiệm có bổ sung chế phẩ m vi sinh , các chỉ số b ất lợi của môi trường đã giảm dần theo thời gian lươ ̣ng nước đươ ̣c cải thiê ̣n đáng kể sau , chấ t ngày xử lí , các chỉ số môi trường NH3, NO2- giảm mạnh ở trạng thái ô nhiễm nhẹ Sau ngày nước đã đươ ̣c làm sa ̣ch và nằ m giới ̣n chiụ đựng của sinh vâ ̣t Sau 10 ngày các chỉ số ở bể thí nghiệm giảm rõ rệt : nitơ tổ ng giảm 37,7%, amôni giảm 91,8%, NO2- giảm 47,8%, COD giảm 66,0% và BOD giảm 60,6% bể đố i chứng (không dùng chế phẩ m ) các chỉ số môi trường có giảm không đáng kể , sau 10 ngày thí nghiê ̣m, nước vẫn ở tiǹ h tra ̣ng ô nhiễm , quá trình tự làm tự nhiên diễn chậm Hàng ngày , các đầ m nuôi trồ ng thủy sản nhấ t là nuôi công nghiê ̣ lươ ̣ng chấ t thải hữu liên tu ̣c gia tăng thức ăn thừa p, , phân sinh vâ ̣t , tảo chết, xác đô ̣ng vâ ̣t… nế u để quá tình tự làm sa ̣ch tự nhiên thì đòi hỏi thời gian rấ t dài , vâ ̣y thì chấ t lươ ̣ng nước ngày càng suy thoái , ảnh h ưởng đến s ự phát triển của thủy sản nuôi Khi bổ sung chế phẩ m vi sinh vào nước , các vi sinh vật có ích thúc đẩy quá trình phân hủy các hợp chất hữu dư thừa , cải thiện chất lượng nước theo hướng có lơ ̣i cho tôm phát tr iể n Kế t quả thu đươ ̣c cho thấ y dùng chế phẩ m xử lí nước nuôi trồ ng thủy sản đã bi ộ nhiễm đề u có hiê ̣u quả nước tự làm sa ̣ch tự nhiên 78 KẾT LUẬN Từ kết quả thu được rút một số kết luận sau đây: Đã tuyển chọn được chủng vi sinh vật có khả làm nước nuôi trồ ng thủy sản là các chủng: TL1, L5, NA7, NT2 - Chủng TL1 được xác định thuộc chi Bacillus - Chủng L5 được xác định thuộc về loài Lactobacillus plantarum có khả sinh bacteriocin, ức chế mạnh với Vibrio parahaemolyticus - Chủng NA7 có khả chuyển hóa amôni thành nitrit cao - Chủng NT2 có khả chuyển hóa nitrit thành nitrat cao Đã nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa c ủa chủng Nghiên cứu một số điều kiện lên men xố p thić h hơ ̣p cho viê ̣c ta ̣o chế phẩ m vi sinh vâ ̣t của hỗn hơ ̣p chủng Bacillus TL1, L plantarum L5, Nitrosomonas sp NA7 và Nitrobacter sp NT2 , thử nghiê ̣m xử lý nước đầ m nuôi tôm ở quy mô ph òng thí nghiệm Chế phẩ m đã có tác du ̣ng làm thay đổ i kể Tạo chế phẩm probiotic dạng rắn theo chiề u hướng tić h cực các chỉ số nước ở đầ m nuôi tôm cá , đa ̣t các chỉ tiêu của tiêu chuẩn ngành nuôi trồng thủy sản : sau 10 ngày nitơ tổ ng giảm 37,7%, amônia giảm 91,8%, NO2- giảm 47,8%, COD giảm 66,0% và BOD giảm 60,6% bể đố i chứng (không dùng chế phẩ m ) các chỉ số môi trường có giảm không đáng kể , sau 10 ngày thí nghiệm , nước vẫn ở tình tra ̣ng ô nhiễm , quá trình tự là m tự nhiên diễn chậm KIẾN NGHI ̣ - Tiế p tu ̣c thử nghiê ̣m tác du ̣ng của chế phẩ m ta ̣i hiê ̣n trường với các phương thức nuôi khác ở quy mô lớn - Tiế p tu ̣c nghiên cứu quy triǹ h lên men ta ̣o sinh khố i lớn các chủng vi sin phục vụ việc sản xuất chế phẩm ở quy mô lớn 79 h vâ ̣t để TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiế ng Viê t:̣ Nguyễn Tác An (1996), Phương pháp quản lý chấ t lượng nước phu c̣ vu ̣ nuôi trồ ng thủy hả i sả n, Giáo trình cao học , Đa ̣i ho ̣c thủy sản Nha T rang Nguyễn Tác An (1998), Báo cáo đề tài “Điều tra trạng môi trường ven biển thành phố Nha Trang và đề xuấ t các giải pháp cải thiê ̣n và phát triển môi trường”, Nha Trang Bộ khoa học công nghệ và môi trường (2000), Tiêu chuẩn nước sinh hoạt TCVN 6772-2000, tiêu chuẩn nước cho bảo vệ đời sống thủy sinh TCVN 6773-2000, Hà Nội Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước giàu hợp chất nitơ photpho, Nhà xuất bản Khoa học tự nhên Công nghệ, Hà Nội Lê Văn Cát, Đỗ Thị Hồng Nhung, Ngô Ngọc Cát (2006), Nước nuôi thủy sản: Chất lượng biện pháp cải thiện chất lượng, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Công ty cổ phầ n chứng khoán An Biǹ h – Phòng phân tích (2010), Báo cáo Ngành Thủy sản Việt Nam Cục Bảo vệ nguồn lợi thủy sản (2000), “Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh, hóa chất chế phẩm môi trường nuôi tôm”, Trích tham luận hội nghị phát triển nuôi tôm tạo sản phẩm vệ sinh thực phẩm khu vực miền chung miền nam, Thông tin Khoa học công nghệ, số 9, tr 11-12 Cục Khai thác và Bảo vệ Nguồn lợi thủy sản (2003), Chuyên đề: Tình hình nuôi trồ ng thủy sản thế giới và cá c vấ n đề đá ng quan tâm– số / 2003 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2002), Vi sinh vật học, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội 10 Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Duy Thảo (1996), Vi sinh vật học, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội 11 Hồ Thanh Hải (1999), Tiề m về điề u kiê ̣n tự nhiên và nguồ n lợi sinh vật vùng triều cửa sông ven biển cho phát triển thủy hải sản, Báo cáo hội thảo 80 khoa ho ̣c về quản lý và sử du ̣ng bề n vững tài nguyên và môi trường đấ t ngâ ̣p nước cửa sông ven biể n , Hà Nội 12 Nguyễn Văn Hảo (2002), Một số vấn đề kĩ thuật nuôi tôm sú công nghiệp, Nhà xuất bản Nông nghiệp, thành phố Hồ Chí Minh 13 Lại Thúy Hi ền (1998), “Một số đặc điểm sinh lí, sinh hóa của một số chủng vi khuẩn khử sulphat phân lập từ mỏ dầu Bạch Hổ”, Tạp chí sinh học, 8, tr 37-38 14 Nguyễn Đức Hô ̣i (1996), Phương pháp thu và phân tích mẫu lý nước, Trung tâm thông tin KHKT và kinh tế thủy sản thủy sản 1, Hà Nội – hóa họ c , Viê ̣n nghiên cứu 15 Hoàng Huệ (1996), Xử lý nước thải, Nhà xuất bản Xây dựng , Hà Nội 16 Khoa Thuỷ Sản, trường Đại học Cần Thơ (2000), Cẩm nang ki ̃ thuật nuôi thủ y sản nước lợ, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội 17 Lê Văn Khoa (Chủ biên ) (2003), Chỉ thị sinh học môi trường , Nhà xuất bản Giáo dục 18 Trần Tường Lưu (1994), “Đánh giá về một số khía cạnh môi trường liên quan đến bệnh tôm ở khu vực phía Nam”, Báo cáo kết nghiên cứu chương trình khảo sát nguyên nhân gây chết tôm nuôi khu vực phía Nam biện pháp phòng trừ để phát triển nghề nuôi tôm, Phần I, Viện nghiên cứu môi trường thủy sản II, thành phố Hồ Chí Minh 19 “Một số bệnh tôm nuôi biện pháp phòng chống”, Thông tin khoa học công nghệ thủy sản, số 9/2002 20 Nguyễn Văn Nam, Phạm Văn Ty “Vai trò của chế phẩm sinh học nuôi trồng thủy sản”, Tạp chí Thông tin Khoa h ọc Công nghệ - Kinh tế thủy sản, số 3/2007, tr 27 – 28 21 Nguyễn Trọng Nho (1994), Tình hình nuôi tôm giới Việt Nam, số đặc điểm tôm sú, Đại học Thủy sản 22 Nguyễn Tro ̣ng Nho – Tạ Khắc Thường và ctv (1996), Các tiêu sinh thái chủ yế u các ao nuôi tôm ở các tỉnh Nam Trung bộ và vấ n đề nâng 81 cao suấ t ở đây, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ , Nha Trang 23 Nguyễn Tro ̣ng Nho , Tạ Khắc Cường , Lục Minh Diệp , Nguyễn Thi Xuyế n ̣ (1997), Nghiên cứu cải tiế n quy trình nuôi tôm sú thi ̣t tại Khánh Hò a đạt hiê ̣u quả kinh tế cao và suấ t ổ n ̣nh, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học, Nha Trang 24 Lương Đức Phẩm (2000) Vi sinh vật lương thực thực phẩm, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội 25 Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội 26 Văn Phú (2003), “Bio – niề m tin trọn ve ̣n của người nuôi tôm ”, Tạp chí thủy sản, (12/2002, 1/2003) 27 Lê Thi Phươ ̣ ̣ng (2010), Nghiên cứu chấ t lượng nước các đầ m nuôi tôm vùng rừng ngập mặn ven biển huyê ̣n Giao Thủy, tỉnh Nam Định số biê ̣n pháp sinh học làm sạch nước các đầ m nuôi tôm, Luâ ̣n án tiế n si ̃ sinh ho ̣c 28 Vũ Trung Tạng (2001), Cơ sở sinh thái học, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội 29 Phan Lương Tâm và ctv (1998), “Kết quả bước đầu đánh giá nguyên nhân gây chết tôm ở tỉnh phía Nam”, Tạp chí thủy sản, Hà Nội , tr 149-162 30 Bùi Quang Tề (2003), Bệnh tôm nuôi biện pháp phòng trị, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội 31 Đặng Ngọc Thanh (1974), Thủy sản họ c đại cương , Nhà xuất bản đại học và trung ho ̣c chuyên nghiê ̣p , Hà Nội 32 PGS TS Ngô Tự Thành (2001), “ Sự phân bố, sinh trưởng sinh tổng hợp protease ngoại bào của Bacillus ở vùng Hà Nội”, Tạp chí sinh học 23, tr 153-157 33 Nguyễn Việt Thắng (1998), “Xác định nguyên nhân gây bệnh cho tôm ở Đồng sông Cửu Long giải pháp tổng hợp”, Các công trình nghiên cứu khoa học công nghệ thủy sản 1991-1995, Vụ Khoa học công nghệ, Hà Nội, tr 163-173 82 34 Nguyễn Hữu Thọ (2001), “Biến động của sulfite, ammonia, nitrite, BOD, COD, chlo hữu môi trường nước ảnh hưởng đến khả xảy bệnh đốm trắng, bệnh đàu vàng tôm nuôi ở Khánh Hòa”, Tạp trí thủy sản, 43, Bộ Thủy sản-Trung tâm nghiên cứu thủy sản III, tr 5-15 35 Võ Thị Thứ , La Thi ̣ Nga, Trương Ba Hùng , Nguyễn Minh Dương , Nguyễn Liêu Ba (2003), Nghiên cứu tạo chế phẩm Biochie và đánh giá tác duṇ g của chế phẩm đế n môi trường nước nuôi tôm cá , Hô ̣i nghi Công nghê ̣ sinh ho ̣c ̣ toàn quốc 12/2003 36 Phạm Văn Tình (2003), Kĩ thuật nuôi tôm sú thâm canh, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội 37 Lê Trình (1997), Quan trắ c và kiể m soát ô nhiễm môi trường nước , Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật 38 Vũ Thế Trụ (1994), Cải tiến kĩ thuật nuôi tôm Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội Tiế ng Anh 39 Artemia Internation LLC (2002), “Sprirulina superfood for ornamental fish”, Technical Information Shrimp Larval and Enrichment Feed s, Dec 40 Block E., Koops H.P., Ahlers B (1991), The biochemistry of nitriflying organisms, In Variations in Autotrophic Life, Academic Press Limited, San Diego, pp 171-177 41 Block E., Sundermeyer-Klinger, Stackebraandt E (1993), New facultative lithoautotrophic nitrite- oxidizing bacteria, Arcg Microbiol, 136, pp.281284 42 Bothe, Jost, Schloter M., Ward B and Witzel (2000), Molecular analysis of ammonia oxidation and denitrification in the natural environments, FEMS Microbiol Rev.,24, pp 673-682 43 Boyd C E and Tucker C S (1998), Pond aquaculture water quality Management, Kluwer Academic Publishers, London, pp 83 44 Chanratchakool P., Turnbull J F and liusuwan C (1995), Health management in shrimp pond, Aquatic animal health research institute kasetsart university campus, Jatujak, Bangkok 10900 Thailand 45 Chiu Liao P (1992), Marine prawn culture industry of Taiwan, In marine shrimp culture principle and practies Elsevier – Amsterdam – London – Newyork – Tokyo, pp 653-674 46 Diana J.S., Lin C.K., Schneeberger P.J (1991), “Relationships amônig nutrient inputs, water nutrient concentration, primary production, and yield of Oroechromis niloticus in pond”, Aquaculture, pp 323-341 47 Emanuel V., Adrian V., Ovidiu P., Gheorghe C (2005), “Isolation of a Lactobacillus plantarum strain used for obtaining a product for the preservation of fodders”, African Journal of Biotechnology, 50(3), pp 403-404 48 FAO/WHO (2001), “Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria”, Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation on Evaluation of Health and Nutritional 49 Franson (1995), Standard methods for the Examinaition of Water and Wastewater, Publication Office American Public Health AssociationWashington, DC 2005, 19 th Edition, pp 225-227; 240-243 50 Gaudiosa Almazan-Gonzales (1995), Pond limnology and water quality parameters, Aquaculture derpartment southeast fisheries development center training and information division techno-transfer section tigbanan Hoilo city, Philippines 51 Hebe M Dionisi, Alice C Layton, Gerda Harms, Igrid R Gregory, Kevin G Robinson and Gray S Sayler (2002), “Quantification of Nitrosomonas oligotropha - like Ammonia Oxidizing Bacteria & Nitrospira spp from Full-Scale Wastewater Treatment Plants by Competitive PRC”, Application and Evironmental Microbiology, pp 245-253 52 Hung-Hung Sung, Shi-Fang Hsu, Chih-Kun Chemical, Yun-Yuan Tinh, WeiLiang Chao “Relationship between desease outbreak in cultured tiger 84 shrimp (Penaeus monodon) and the composition of Vibrio communites in pond water and shrimp hetopancreas during cultivation”, Inc, Jan 53 Hung-Soo, Mitsuyo, H and Makoto (2005), Characteritics of ammonium removal by heterotrophic nitrification - Aerobic denitrification by Alcalgenes faecali, 100(2), pp 184-191 54 Ian L Brown, Kenneth J Mc Naught, Robert N Ganly, Patric Lynne Conway, Anthony John Evans, David Lioyd, Topping, XinWang (2000),Probiotic compositions, US patent No: 6, 060, 050 55 Kakani (2003), “Probiotics: their role in aquaculture, Energee - American Standard Products”, Inc, Jan 10 56 Keeton Jimmie A, William Diane P (2000) “Probiotic formulation and method for reduction of pathogenic bacteria” US patent No: US 200331049091Nichols, Andrew W (2007) "Probiotics and athletic performance: A systematic review", Current Sports Medicine Reports (Current Medicine Group LLC), pp 269–273 57 Paez-osuna F (2001), “The environmental inpact of Shrimp aquaculture: cause, effects, and mitigating alternatives”, Environ Manage, 46, pp 65-69 58 Sambasivam S., Chandrran R & Ajmal Khan S (2003), “Role of probiotics on the environment of shrimp pond”, Environ Bio, 34, pp 13-17 59 Shan H., Obbanrd J P (2001), “Ammonia removal from prawn aquaculture water using immobilized nitrifying bacteria”, Appl Microbiol Biotechnol, 71, pp 24-30 60 Sirirat Dengripat et all (1998), Effects of probiotic bacterium on black tiger shrimp Penaeus monodon survival and growth, In Aquaculture 167 61 Wang-Xiang-Hong, LiJun, JiWei-Shang, Xu-Huai-Shu (2002), Application of Probiotics in Aquaculture, Ocean University of Chindo, China, May 20, pp 145-147 62 William et all (1994), Bergey’s Manual of detereminative Bacteriology, 9th, edition, pp 559-560 Website: 85 63 http://www.atcvietnam.com.vn 64 http://opac.lrc.ctu.edu.vn 65 http://vi.wikipedia.org/wiki 86 PHỤ LỤC Mô ̣t số hi n ̀ h ảnh liên quan đế n luâ ̣n văn : Hình 1: Hình dạng khuẩn lạc chủng TL1 Hình 2: Hoạt tính kitinaza của chủng TL1 (D-d=35mm) Hình 3: Ho ạt tính xenlulaza của chủng TL1 (D-d=32mm) Hình 4: Hoạt tính amylaza của chủng TL1 (D-d=30mm) Hình 5: Hình dạng tế bào chủng TL1 87 Hình 6: Hoạt tính kháng Vibrio của chủng L5 Hình 7: Hoạt tính kháng V parahaemolyticus của chủng L5 Hình 8: Nhuộm Gram chủng L5 Màu xanh: tế bào L5 Màu đỏ: tế bào E.coli Hình 9: Hình dạng khuẩn lạc chủng L5 Hình 10: Chuẩn độ axit lactic theo phƣơng pháp Therner 88 Hình 11: Hình dạng tế bào chủng NA7 Hình 12: Hình dạng tế bào chủng NT2 Hình 13: Định lƣợng nitrit phƣơng pháp Griss Hình 14: Định lƣợng nitrat phƣơng pháp Brucine Hình 15: Thí nghiệm xác định tỷ lệ cám: trấ u thi ́ch hợp cho lên men xố p Hình 16: Thí nghiệm xử lý nƣớc TTTS bị ô nhiễm bằ ng chế phẩ m 89 [...]... tan và hệ thủy sinh vật Vi sinh vật là một thành phần quan trọng của hệ thủy vi sinh vật ở đây bởi chúng không những đóng vai trò chủ đạo trong các chu trình chuyển hóa các nguyên tố cơ bản cấu tạo nên hợp chất hữu cơ mà tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên nguồn lợi thủy sản của người nuôi trồng [13], [35] Vi sinh vật hữu ích trong nước nuôi tôm bao gồm các nhóm có khả... động vật Do đó, vai trò phân giải hợp chất nitơ hữu cơ của nhóm vi khuẩn amôn hóa, nhóm vi khuẩn nitrat hóa và nhóm vi khuẩn phản nitrat hóa đặc biệt được quan tâm Tuy nhiên, chỉ một số ít vi sinh vật (vi khuẩn sống tự do trong đất và nước, vi khuẩn sống cộng sinh với thực vật, vi khuẩn quang hợp,…) có khả năng cố định nitơ phân tử thành dạng nitơ hợp chất mà các vi sinh vật. .. màng sinh chất Enzym nội bào xúc tác các phản ứng oxy hóa cơ chất thu năng lượng và sinh tổng hợp trong tế bào Trong quá trình phân hủy cơ chất hữu cơ, vai trò hàng đầu thuộc về các vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp các enzym thủy phân ngoại bào 1.5.2 Biện pháp sử dụng các chế phẩm sinh học (probiotic) và vai trò của nó trong vi c cải tạo nước đầm nuôi t rồ ng thủy sả n  Định nghĩa... lượng trong cơ thể chúng Nấm, động vật nguyên sinh và đa số vi khuẩn là vi sinh vật dị dưỡng nên chúng cần chất hữu cơ từ bên ngoài môi trường để làm thức ăn Chúng sử dụng những chất này để thu nhận các tiền chất cho vi ̣c xây dựng nên tế bào của mình và thu nhận năng lượng cho các quá trình sống Khi đó vật chất hữu cơ được vi sinh vật biến đổi thành các chất nghèo năng lượng và cuối... pháp sinh học trong xử lý môi trƣờng nƣớc nuôi trồ ng thủy sản 1.5.1 Vai trò của các vi sinh vật trong quá trình làm sạch nước nuôi tôm, cá Đầm nuôi tôm, cá là những hệ sinh thái nước không đặc trưng do chịu nhiều tác động của con người Tuy vậy, cũng giống như khu hệ sinh thái nước tự nhiên khác, hệ sinh thái đầm nuôi tôm, cá được cấu thành bởi nước, khoáng chất, các hợp... sốc ở tôm, cá Hoạt động tích cực của các vi sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ sẽ giúp giải phóng những tồn tại hữu cơ gây ô nhiễm nguồn nước, đồng thời bổ sung trực tiếp hoặc gián tiếp vào nguồn dinh dưỡng cần thiết cho động vật nuôi trồng [43] Cơ chế các hoạt động phân giải chất hữu cơ ở vi sinh vật hữu ích chính là cơ chế của các quá trình trao đổi chất và trao đổi... (NO3-) được tảo và nhiều vi sinh vật hấp thụ tạo nên nguồn nitơ hữu cơ, sau đó có thể chúng lại trở thành nguồn thức ăn cho động vật thủy sinh - Nhóm vi khuẩn amôn hóa: Nhóm này phân giải protein và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ tạo thành amôniac, hoạt động của nhóm vi khuẩn amôn hóa giúp loại bỏ các hợp chất hữu cơ gây ô nhiếm nguồn nước nuôi tôm, cá góp phần tạo nên một môi trường... trong thủy vực, đồng thời hạn chế một tác nhân gây hại cho động vật nuôi trồng Trong nước nuôi tôm cá cũng như tại các nhà máy xử lý nước thải, số lượng và hoạt động sinh lý của nhóm vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn phản nitrat hóa được xem như các thông số giới hạn tốc độ quá trình chuyển hóa sinh học của nitơ trong nước [26] Vi sinh vật dị dưỡng sinh trưởng và thu nhận năng... khảo sát các nguyên nhân gây chết tôm ở các tỉnh phía Nam cho rằng trong các đầm nuôi tôm bị chết, số lượng vi khuẩn Vibrio spp tổng số cũng rất cao Sự xuất hiện, phân bố của các chủng Vibrio là theo mùa và phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng của nước Hiện tượng bùng nổ Vibrio xảy ra trong các trường hợp nước bị phú dưỡng Vi ̣c định 14 lượng vi khuẩn Vibrio spp rất quan trọng... các vi sinh v ật có lợi (đó là các sinh vâ ̣t ca ̣nh tranh th ức ăn và vi tri ̣ ́ bám vào các mô với vi sinh vâ ̣t có ha ̣i , chún g tiế t ra các chấ t diê ̣t khuẩ n và vitamin K cho cơ thể ) Ngày nay, khái niệm probiotic còn được mở rộng sang lĩnh vực môi trường Đưa probiotic vào môi trường nước để tạo sự cân bằng giữa các vi sinh vật trong môi trường Ở nước ta, vi ̣c