Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm probiotic nhằm bổ sung vào thức ăn cho tôm hùm nuôi lồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN VŨ ĐÌNH NGUYÊN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM PROBIOTIC NHẰM BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN CHO TÔM HÙM NUÔI LỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nha Trang - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN VŨ ĐÌNH NGUYÊN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM PROBIOTIC NHẰM BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN CHO TÔM HÙM NUÔI LỒNG Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 60 54 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS VŨ NGỌC BỘI TS NGUYỄN VĂN DUY Nha Trang – 2013 -i- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình Tác giả luận văn Trần Vũ Đình Nguyên - ii - LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Đồ án Trƣớc hết xin gửi tới Ban Giám hiệu - Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ thực phẩm Lãnh đạo Khoa Sau đại học kính trọng, niềm tự hào đƣợc học tập Trƣờng năm qua Sự biết ơn sâu sắc xin đƣợc giành cho thầy: TS Vũ Ngọc Bội TS Nguyễn Văn Duy - Trƣờng Đại học Nha Trang tận tình hƣớng dẫn động viên tơi suốt trình thực luận văn Đặc biệt, xin đƣợc ghi nhớ tình cảm, giúp đỡ của: ThS Lê Đình Đức - Bộ mơn Cơng nghệ sinh học, thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ thực phẩm, cán phịng thí nghiệm Cơng nghệ chế biến Công nghệ thực phẩm, thầy cô giáo - Trung tâm Thí nghiệm thực hành - Trƣờng Đại học Nha Trang giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập Trƣờng Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè tạo điều kiện động viên khích lệ tơi vƣợt qua khó khăn trình học tập vừa qua Học viên Trần Vũ Đình Nguyên - iii - MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN……………………… i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHƢ̃ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu probiotic vi khuẩn Bacillus 1.1.1 Giới thiệu probiotic 1.1.2 Cơ sở khoa học công nghệ probiotic 1.1.2.1 Hệ vi sinh vật đƣờng ruột tác dụng hệ vi sinh vật đến sức khỏe vật chủ 1.1.2.2 Cơ chế hoạt động probiotic 1.1.3 Phân loại probiotic 1.1.4 Probiotic từ vi khuẩn Bacillus 1.2 Ứng dụng chế phẩm probiotic nuôi tôm hùm nuôi trồng thủy sản 10 1.2.1 Tôm hùm 10 1.2.2 Tình hình sản xuất thức ăn phịng trừ dịch bệnh tôm hùm 12 1.2.3 Bệnh Vibriosis tôm hùm động vật thủy sản 13 1.2.4 Ứng dụng probiotic 16 1.2.4.1 Trong y học, chăn nuôi bảo vệ môi trƣờng 16 1.2.4.2 Trong nuôi trồng thủy sản 18 1.3 Tình hình nghiên cứu sản xuất chế phẩm probiotic lĩnh vực nuôi tôm 20 1.3.1 Quy trình sản xuất chế phẩm probiotic 20 1.3.2 Tình hình nghiên cứu giới 22 1.3.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc 27 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Nguyên vật liệu 29 - iv - 2.1.1 Chủng vi sinh vật 29 2.1.2 Thức ăn tôm hùm dầu mực 29 2.1.3 Hóa chất, mơi trƣờng 29 2.1.4 Thiết bị chuyên dụng 31 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 31 2.2.1 Xác định hoạt tính sinh protease 31 2.2.2 Xác định hoạt tính kháng Vibrio spp gây bệnh tơm hùm 32 2.2.3 Nhuộm Gram tế bào vi khuẩn 32 2.2.4 Định danh vi khuẩn Bacillus 32 2.2.5 Xác định khả sinh trƣởng 32 2.2.6 Nuôi cấy thu sinh khối probiotic 33 2.2.7 Bố trí thí nghiệm xác đị nh các điều kiện nuôi cấy thí ch hợp 33 2.2.8 Bố trí thí nghiệm xây dựng quy trình lên men quy mơ pilot 34 2.2.9 Xác định thơng số q trình đông khô 35 2.2.10 Bố trí thí nghiệm xác định chất chống đơng phù hợp cho q trình đơng khơ vi khuẩn probiotic 37 2.2.11 Xác định tỷ lệ tế bào sống sau đông khô 38 2.2.12 Xác định hàm lƣợng ẩm tồn dƣ 39 2.2.13 Khảo sát tỉ lệ trộn dầu mực vào thức ăn 39 2.2.14 Xử lý thống kê 40 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Nghiên cứu quy trình ni cấy vi khuẩn thu sinh khối từ canh trƣờng nuôi 41 3.1.1 Đánh giá hoạt tính probiotic chủng nghiên cứu 41 3.1.1.1 Xác định hoạt tính sinh protease ngoại bào 41 3.1.1.2 Xác định hoạt tính kháng khuẩn 42 3.1.2 Đƣờng cong sinh trƣởng xác định hoạt tính kháng khuẩn theo thời gian 45 3.1.2.1 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng probiotic nghiên cứu 45 3.1.2.2 Xác định hoạt tính kháng khuẩn theo thời gian 48 3.1.3 Một số đặc điểm sinh học chủng probiotic nghiên cứu 49 3.1.4 Xác định điều kiện thích hợp cho q trình ni cấy chủng vi khuẩn lựa chọn 53 -v- 3.1.4.1 Ảnh hƣởng nguồn cacbon đến sinh trƣởng chủng probiotic nghiên cứu 53 3.1.4.2 Ảnh hƣởng nguồn nitơ đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 54 3.1.4.3 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 55 3.1.4.4 Ảnh hƣởng pH môi trƣờng đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 56 3.1.4.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 57 3.1.5 Xây dựng quy trình lên men 58 3.1.5.1 Xác định pH thích hợp cho q trình lên men 58 3.1.5.2 Xác định nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men 59 3.1.5.3 Xác định thời gian thích hợp cho trình lên men 59 3.1.5.4 Đề xuất quy trình lên men 60 3.2 Xây dựng quy trình đơng khơ 61 3.2.1 Xác định quy trình đơng khơ sinh khối vi khuẩn 61 3.2.2 Chất chống đông 63 3.3 Xây dựng quy trình sản xuất sản xuất thử nghiệm chế phẩm probiotic 65 3.3.1 Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm probiotic 65 3.3.2 Sản xuất thử nghiệm chế phẩm 66 3.4 Thử nghiệm sử dụng chế phẩm probiotic phối trộn với thức ăn tôm hùm 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 77 - vi - DANH MỤC CHƢ̃ VIẾT TẮT OD : Optical Density (Mật độ quang) CFU : Colony Forming Unit FDA : Food and Drug Administration (Cục quản lý thực phẩm dƣợc : phẩm Hoa Kỳ) TCBS : Thiosulphate citrate bile salt agar FCR : Hệ số chuyển đổi thƣ́c ăn TSB : Trypton Soy Broth TSA : Trypton Soy Agar APW : Alkaline Peptone Water LB : Lauria Broth GRAS : Generally recognized as safe - vii - DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bệnh gây bởi Vibrio spp nuôi trồng thủy sản 15 Bảng 1.2 Chế phẩm probiotic sử dụng nuôi tơm, cua, cá, sị hiệu chúng 19 Bảng 3.1 Hoạt tính sinh protease ngoại bào 41 Bảng 3.2 Hoạt tính kháng khuẩn chủng probiotic nghiên cứu chủng V1.1 43 Bảng 3.3 Hoạt tính kháng khuẩn chủng probiotic nghiên cứu chủng V3.3 43 Bảng 3.4 Hoạt tính kháng khuẩn chủng probiotic nghiên cứu chủng DYO5 45 Bảng 3.5 Kết định danh chủng B3.10.2 kít hóa sinh API 50CHB 51 Bảng 3.6 Quy trình đơng khơ sinh khối chủng probiotic nghiên cứu 62 Bảng PL.1 Hoạt tính kháng khuẩn chủng V1.1 chủng probiotic nghiên cứu theo thời gian 77 Bảng PL.2 Hoạt tính kháng khuẩn chủng V3.3 chủng nghiên cứu theo thời gian 77 Bảng PL.3 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.10.1 môi trƣờng TSB LB 77 Bảng PL.4 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.10.2 môi trƣờng TSB LB 78 Bảng PL.5 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.7.1 môi trƣờng TSB LB 78 Bảng PL.6 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.7.4 môi trƣờng TSB LB 78 Bảng PL.7 Ảnh hƣởng nguồn cacbon đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 79 Bảng PL.8 Ảnh hƣởng nguồn nitơ đến chủng nghiên cứu 79 Bảng PL.9 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 79 Bảng PL.10 Ảnh hƣởng pH môi trƣờng đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 79 Bảng PL.11 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 80 Bảng PL.12 Ảnh hƣởng pH đến trình lên men thiết bị BioFlo 110 80 Bảng PL.13 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến trình lên men thiết bị BioFlo 11081 Bảng PL.14 Tỷ lệ sống chủng B3.7.4 sau đông khô 81 Bảng PL.15 Tỷ lệ sống chủng B3.10.2 sau đông khô 81 Bảng PL.16 Ảnh hƣởng dầu mực vào thức ăn bổ sung probiotic thời gian tan môi trƣờng nƣớc biển 82 Bảng PL.17 Áp suất bay theo nhiệt độ 82 - viii - DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác đị nh các thông số đông khô tối ƣu cho quá trì nh đông khô vi khuẩn probiotic 37 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất chống đơng phù hợp cho q trình đơng khơ vi khuẩn probiotic 38 Hình 3.1 Hoạt tính sinh protease ngoại bào chủng probiotic nghiên cứu 41 Hình 3.2 Hoạt tính kháng khuẩn chủng probiotic nghiên cứu với chủng V1.143 Hình 3.3 Hoạt tính kháng khuẩn chủng probiotic nghiên cứu với chủng V3.344 Hình 3.4 Hoạt tính kháng khuẩn chủng probiotic nghiên cứu với chủng DY05 44 Hình 3.5 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.10.1 mơi trƣờng TSB LB 46 Hình 3.6 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.10.2 môi trƣờng TSB LB 46 Hình 3.7 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.7.1 môi trƣờng TSB LB 47 Hình 3.8 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.7.4 môi trƣờng TSB LB 47 Hình 3.9 Hoạt tính kháng khuẩn chủng V1.1 chủng nghiên cứu theo thời gian 48 Hình 3.10 Hoạt tính kháng khuẩn chủng V3.3 chủng 49 nghiên cứu theo thời gian 49 Hình 3.11 Hình ảnh hình thái khuẩn lạc chủng probiotic nghiên cứu 50 Hình 3.12 Hình ảnh nhuộm Gram tế bào chủng probiotic nghiên cứu 50 Hình 3.13 Ảnh hƣởng nguồn cacbon đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 53 Hình 3.14 Ảnh hƣởng nguồn nitơ đến chủng nghiên cứu 54 Hình 3.15 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 55 Hình 3.16 Ảnh hƣởng pH đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 56 Hình 3.17 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 57 Hình 3.18 Ảnh hƣởng của pH đến trình lên men 58 Hình 3.19 Ảnh hƣởng của nhiệt đợ đến quá trì nh lên men 59 Hình 3.20 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.10.2 nuôi thiết bị lên men BioFlo 110 60 Hình 3.21 Sơ đờ quy trì nh lên men 61 Hình 2.22 Chế phẩm probiotic trƣớc (a) sau đông khô (b) 62 - 68 - Hình 3.29 Thức ăn cho vào nƣớc biển(A) sau để (B) Nhận xét Kết quan sát đƣợc sau trộn dầu mực tỉ lệ 10 ml/ kg thức ăn cho thấy dầu khơng bao bọc đƣợc hết viên thức ăn Với tỉ lệ 20 ml/kg thức ăn, dầu phủ kín bề mặt thức ăn Khi cho viên thức ăn vào nƣớc biển đƣợc xử lý dùng để nuôi tôm cho thấy viên thức ăn bị tan ảnh hƣởng đến độ đục nƣớc biển Mức độ tan thức ăn nƣớc biển đƣợc xác định cách đo mật độ quang (OD540) Nếu bổ sung dầu mực nhiều tạo váng dầu nƣớc gây lãng phí gây ôi nhiễm môi trƣờng nƣớc dùng cho việc ni tơm (Hình 30) Hình 3.30 Thức ăn trộn nhiều dầu mực Kết từ Hình 3.28 cho thấy sử dụng dầu mực để bọc thức ăn có trộn chế phẩm probiotic giúp tránh đƣợc việc tổn thất chế phẩm mơi trƣờng nƣớc Do đó, giúp nâng cao hiệu sử dụng chế phẩm dùng Tỉ lệ sử dụng dầu mực từ 10 ml đến 20 ml/kg thức ăn, kết phù hợp với tỉ lệ dầu mực mà tác giả Bùi Quang Tề (2009), sử dụng để bao bọc thức ăn thuốc nhằm tránh tan nhanh nƣớc, tạo mùi vị hấp dẫn kích thích tơm bắt mồi - 69 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ nghiên cứu cho phép rút số kết luận sau: 1) Đã nghiên cứu quy trình ni cấy vi khuẩn thu sinh khối từ canh trƣờng nuôi: a) Đã tiến hành nghiên cứu hoạt tính probiotic chủng nghiên cứu cho thấy chủng B3.10.2 có hoạt tính kháng khuẩn mạnh với Vibrio owensii DY05 chủng B3.7.4 có khả sinh protease có hoạt tính mạnh b) Đã định danh chủng B3.10.2 Bacillus pumilus, lồi vi khuẩn đƣợc cơng nhận an toàn cho sản xuất chế phẩm sinh học c) Đã xác định đƣợc điều kiện nuôi cấy thích hợp cho sinh trƣởng chủng nghiên cứu môi trƣờng TSB cải tiến chƣ́a rỉ đƣờng nguồn cacbon, pepton nguồn nitơ, nồng độ muối 1-3%, pH 8, nhiệt độ 34370C d) Đã tiến hành lên men chủng B 3.10.2 thiết bị lên men BioFlo 110 xác định đƣợc thông số thích hợp cho q trình lên men pH 8, nhiệt độ 340C, thời gian nuôi sau nuôi 2) Đã tiến hành nghiên cứu xác định đƣợc thơng số thích hợp cho q trình đơng khơ, xác định điểm đơng -120C, nhiệt độ đơng tồn phần -330C, nhiệt đợ làm khô cấp -430C tƣơng ứng với áp suất chân không 0,09 mBar, nhiệt độ làm khô cấp 300C, thời gian đông khô khoảng 21 Tỷ lệ vi khuẩn sống sau đông khô đạt 90% với chất chống đơng thích hợp 10% mantodextrin (theo khối lƣợng) 3) Đã sản xuất thử nghiệm kg chế phẩm probiotic đông khô Bio - Lobster với mật độ vi khuẩn Bacillus pumilus B3.10.2 108 CFU/ ml chất mang mantodextrin 4) Đã thử nghiệm sử dụng chế phẩm probiotic phối trộn với thức ăn tơm hùm, xác định đƣợc tỉ lệ dầu mực sử dụng để bao bọc thức ăn trộn chế phẩm probiotic 10 ml đến 20 ml/ kg thức ăn - 70 - KIẾN NGHỊ 1) Tiếp tục nghiên cƣ́u các chế khángVibrio chủng probiotic nghiên cứu 2) Thƣ̉ nghiệm chế phẩm probioticBio – Lobster đối tƣợng tôm hùm nuôi lồng 3) Tiếp tục hoàn thiện quy trì nh sản xuất chế phẩm probiotic và th ƣơng mại hóa sản xuất chế phẩm cho tôm hùm nuôi lồng giai đoạn giống nuôi thƣơng phẩm - 71 - DANH MỤC CÁC BÀI BÁO LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN Trần Vũ Đình Nguyên, Nguyễn Văn Duy, Vũ Ngọc Bội, 2013 Xác định hoạt tí nh probiotic và điều kiện nuôi cấy thí ch hợp chủng Bacillus phân lập tƣ̀ tơm hùm bơng, Tạp chí Khoa học cơng nghệ thủy sản (đã gửi) Nguyễn Văn Duy, Trần Vũ Đình Ngun, 2013 Sản xuất chế phẩm probiotic đơng khơ từ Bacillus nhằm bổ sung vào thức ăn nuôi hải sản Tạp chí Cơng nghệ sinh học (đã gửi) 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2012 Báo cáo kết thực kế hoạch tháng năm 2012 ngành Nông nghiệp Phát triển nông thôn Bùi Quang Tề, 2009 Nuôi thâm canh tôm đảm bảo an tồn vệ sinh thực phẩm theo mơ hình gaqp, Trung tâm Khuyến nông khuyến ngƣ quốc gia, Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn Đặng Tố Vân Cầm , 2009 Sƣ̉ dụng các dòng vi khuẩn có đặc tí nh Quorum Sensing có khả tích lũy Poly -β-Hydroxybutyrate ƣơng nuôi ấu trùng tôm -cá biển Viện nghiên cƣ́u nuôi trồng thủy sản II Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thủy sản Đỗ Thị Hòa , Bùi Quang Tề , Nguyễn Hƣ̃u Dũng và Nguyễn Thị Muội , 2004, Bệnh học thủy sản, Nhà xuất Nông nghiệp, Tp Hồ Chí Minh Hiệp hội Chế biến Xuất Thủy sản Việt Nam, 2004 Kỹ thuật nuôi tôm hùm lồng Lại Văn Hùng, 2007 Nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng để sản xuất thức ăn dạng viên nuôi tôm hùm Panulirus ornatus lồng từ giai đoạn giống đến cỡ thương phẩm vùng biển Khánh Hòa, Báo cáo tổng kết đề tài trọng điểm cấp Bộ Lƣơng Đức Phẩm, 1998, Công nghệ vi sinh vật, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Mai Đàm Linh, Đỗ Minh Phƣơng, Phạm Thị Tuyết, Kiều Hữu Ảnh, Nguyễn Thị Giang, 2008 Đặc điểm sinh học chủng vi khuẩn lactic phân lập địa bàn thành phố Hà Nội Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội 24, 221-226 Nguyễn Đức Hùng, Lê Đình Hùng, Huỳnh Lê Tâm, 2004 Sổ tay kiểm nghiệm vi sinh thực phẩm thủy sản Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 10 Nguyễn Thị Bí ch Thúy , 1998 Nghiên cứu đặc điểm sinh học nhằm góp phần bảo vệ nguồn lợi tơm hùm vùng ven biển miền Trung Việt Nam, Luận án tiến sĩ khoa học Sinh học, Viện Hải dƣơng học, Nha Trang 12 Phạm Văn Ty, Vũ Nguyên Thành, 2007 Công nghệ sinh học, tập5: Công nghệ vi sinh môi trƣờng, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội trang 129 – 146 13 Tổng cục T hủy sản , 2012 Báo cáo tóm tắt quy hoạch tổng thể phát triển ngành thủy sản Việt Nam đến năm 2020, tầm nhì n 2030 73 14 Trung tâm khuyến nông quốc gia, 2010, Nuôi tôm hùm thương phẩm số biện pháp phịng trị bệnh tơm ni (phần 4) 15 Võ Văn Nha, 2003 Một số đặc điểm sinh học tơm hùm bơng Tạp chí Khoa Học Công Nghệ Thủy Sản số 2/2003 Tài liệu tiếng Anh: 16 AOAC, 1990 Official Method of Analysis, 15th ed Arlington, VA: Association of official analytical chemists, 70 17 Balca´zar J.L, 2003 Evaluation of probiotic bacterial strains in Litopenaeus vannamei Final Report, National Center for Marine and Aquaculture Research, Guayaquil, Ecuador 18 Balca´zar S.J, Blas I.D, Ruiz-Zarzuela I, Cunningham D, Vendrell D, Muzquiz J.L, 2006 The role of probiotics in aquaculture Laboratory of Fish Pathology, University of Zaragoza, Miguel Servet 177, 50013 Zaragoza, Spain Veterinary Microbiology 114(3-4): 173-186 19 Bourne D, Hoj L, Webster N, Payne M, Skindersoe M, Givskov M, Hall M, 2007 Microbiological aspects of phyllosoma rearing of the ornate rock lobster Panulirus ornatus Aquaculture 268(1-4): 274-287 20 Chatterjee and Haldar, 2012 Vibrio Related Diseases in Aquaculture and Development of Rapid and Accurate Identification Methods Journal Marine Science Research & Development 2012, S1:002 doi:10.4172/2155-9910.S1-002 21 Chythanya R., Karunasagar I, Karunasagar I, 2002 Inhibition of shrimp pathogenic vibrios by a marine Pseudomonas I-2 strain Aquaculture 208: 1–10 22 Dean D, 2011 Aquaculture in Vietnam: from small-scale integration to intensive production, Brown University Library 23 EPA (United States Environmental Protection Agency), 2003 Bacillus pumilus strain GB 34 (006493) “Fact Sheet” http://www.epa.gov/oppbppd1/biopesticides/ingredients/factsheets/factsheet_006493.htm 24 Farzanfar A, 2006, The use of probiotics in shrimp aquaculture FEMS Immunol Med Microbiol 48(2): 149-58 25 Fuller R, 1992 History And Development Of Probiotics, in: Roy Fuller (Ed.) Probiotics: The Scientific Basis, 1-8, chapman &Hall, London 74 26 Garriques D and Arevalo G, 1995 An evaluation of the production and use of a live bacterial isolate to manipulate the microbial flora in the commercial production of Penaeus vannzamei postlarvae in Ecuador In: Browdy C.L and Hopkins J.S, editors Swimming through troubled water, proceedings of the special session on shrimp farming World Aquaculture Society P 53-59 27 Gibson L.F, Woodworth J, George A.M, 1998 Probiotic activity of Aeromonas media on the Pacific oyster, Crassostrea gigas, when challenged with Vibrio tubiashii Aquaculture 169: 111–120 28 Gullian M, Thompson F, Rodrı´guez J, 2004 Selection of probiotic bacteria and study of their immunostimulatory effect in Penaeus vannamei Aquaculture 233: 1–14 29 Gopal S, Otta SK, Kumar S, Karunasagar, Nishibuchi M, Karunasagar L, 2005 The occurrence of Vibrio species in tropical shrimp culture environments; implications for food safety International Journal of Food Microbiology 102(2): 151-9 30 Hansen G.H, 2000 Use of probiotics in marine aquaculture Feed Mix 8: 31 Hubalek Z, 2003 Protectants used in the cryopreservation of microorganisms Cryobiology 46: 205–229 32 Hill, J E; Baiano, J C F, Barnes, A C (2009) Isolation of a novel strain of Bacillus pumilus from penaeid shrimp that is inhibitory against marine pathogens Journal of Fish Diseases 32 (12): 1007–1016 33 Irianto A & Austin B, 2002 Probiotics in aquaculture Journal of Fish Diseases 25: 633–642 34 Jans D 2005 Probiotics in animal nutrition, Booklet.WWW.Fefana.org.pp 4-18 35 Jingjin C, Meili D and Wenlin S, 1997 The application of the Photosynthetic bacteria in the production of the shrimp larva culture Journal of Ocean University of Qingdao 36 Jiravanichpaisal P, Chuaychuwong P and Menasveta P, 1997 The use of Lactobacillus sp as the probiotic bacteria in the giant tiger shrimp (Penaeus monodon Fabricius) Poster session of the 2nd Asia-Pacific marine biotechnology conference and 3rd Asia-pacific conference on algal biotechnology, Phuket, Thailand 37 Khachatourions GG, 1998 Agricultural use of antibiotics and the evolution and transfer of antibiotic-resistant bacteria Canadian Medcical Association journal 159: 1129–1136 75 38 Kosin B, Rakshit S.K, 2006 Microbial and Processing Criteria for Production of Probiotics Food Technol Biotechnol 44 (3): 371–379 39 Kesarcodi-Watson A, Kaspar H, Lategan M J, Gibson L, 2008 Probiotics in aquaculture: The need, principles and mechanisms of action and screening processes Aquaculture 274: – 14 40 Lai Van Hung and Le Anh Tuan (2008), Lobster seacage culture in Viet Nam In: Spiny lobster aquaculture in the Asia-Pacific region (Ed: Kevin C Williams), pp 1017, Proceedings of an international symposium held at Nha Trang, Vietnam 41 Lara-Flores M, Miguel A, Olvera- Novoa, Beatriz E, Guzman-Mendez, LopezMadriet W, 2003 Use of the bacteria Streptococcus faecium and Lactobacillus acidophilus, and the yeast Saccharomyces cerevisiae as growth promoters in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) Aquaculture 216: 193–201 42 Maeda M, and Liao I.C, 1992 Effect of bacterial population on the growth of a prawn larva, Penaeus monodon Aquaculture 21: (25-29) 43 Maeda M, and Liao I.C, 1994 Microbial processes in aquaculture environment and their importance for increasing crustacean production Japan Agricultural Research Quarterly 28(4): 283-288 44 Maqsood S, Prabjeet Singh, Munir Hassan Samoon and Gohar Bilal Wani, 2010 Probiotics and its applications in aquaculture Aquafind http://aquafind.com/articles/probiotics_in_aquaculture.php 45 Moriarty DJW, 1999 Disease control in shrimp aquaculture with probiotic bacteria Proceedings of the 8th International Symposium on Microbial Ecology Atlantic Canada Society for Microbial Ecology, Halifax, Canada pp 237–243 46 Ngo Van Hai, Fotedar R, Buller N, 2007 Selection of probiotics by various inhibition test methods for use in the culture of western king prawns, Penaeus latisulcatus (Kishinouye) Aquaculure 272 (1-4), 231-239 47 Nogami K and Meada M, 1992 Bacteria as biocontrol agents for rearing larvae of the Crab Portunus trituber Culatus Canadian Journal of fisheries and aquatic sciences 4.9: 2373-2376 48 Prabhu NM, Nazar AR, Rajagopal S, Ajmal Khan S, 1999 Use of probiotics in water quality management during shrimp culture Journal Aquaculture in the Tropics 14: 227–236 76 49 Rattanachuay P, Kantachote D, Tantirungkij M , Nitoda T , Kanzaki H, 2010 Inhibition of shrimp pathogenic vibrios by extracellular compounds from a proteolytic bacterium Pseudomonas sp W3 Electronic Journal of Biotechnology 50 Ravi A.V, Musthafa K.S, Jegathammbal G, Kathiresan K, Pandian S.K, 2007 Screening and evaluation of probiotics as a biocontrol agent against pathogenic Vibrios in marine aquaculture Letters in Applied Microbiology 45 (2): 219-223 51 Rengpipat S, Tunyanun A, Fast AW, Puyatiratitivorakul S, Menasveta P, 2003 Enhanced growth and resistance to vibrio challenge in pond-reared black tiger shrimp Penaeus monodon fed a Bacillus probiotic Diseases Of Aquatic Organisms 55: 169–173 52 Rengpipat S, Rukpratanporn S, Piyatiratitivorakul S, Menasaveta P, 2000 Immunity enhancement in black tiger shrimp (Penaeus monodon) by a probiont bacterium (Bacillus S11) Aquaculture, 191: 271–288 53 Siaterlis A, Deepika G and Charalampopoulos D, 2009 Effect of culture medium and cryoprotectants on the growth and survival of probiotic Lactobacilli during freeze drying Department of Food Biosciences, The University of Reading, Berkshire, Reading, UK Letters in Applied Microbiology 48 (3): 295-301 54 Shields J D, 2011 Diseases of spiny lobsters: A review Journal of Invertebrate Pathology 106, page 79–91 55 Sihag R Cvà Sharma P, 2012, The New Ecofriendly Alternative Measures of Disease Control for Sustainable Aquaculture Journal of Fisheries and Aquatic Science Volume 7, Number 2, 72-103 56 Thompson F L, Iida Tand Swings J, 2004 Biodiversity of Vibrios, Microbiology and Molecular Biology Reviews, page 403-431 57 Vaseeharan B and Ramasamy P, 2003 Control of pathogenic Vibrio spp by Bacillus subtilis BT23, a possible probiotic treatment for black tiger shrimp Penaeus monodon Letters in Applied Microbiology 36: 83–87 58 Vine N G, Winston D Leukes and Horst Kaiser, 2006 Probiotics in marine larviculture Federation of European Microbiogical Societies Microbiology Reviews, Volume 30, Issue 3, pages 404–427 59 Zhoujia L, Qing Z and Huaquan Y, 1997 The affect of the probiotics to the shrimp ponds Aquaculture of China 5: 30-31 77 PHỤ LỤC Bảng PL.1 Hoạt tính kháng khuẩn chủng V1.1 chủng probiotic nghiên cứu theo thời gian STT Kí hiệu chủng 1giờ 2giờ 3giờ 4giờ 5giờ B3.7.4 11 11 12 13 B3.10.2 11 11 B3.7.1 - B3.10.1 - 13 11 (-) khơng có hoạt tính kháng khuẩn Bảng PL.2 Hoạt tính kháng khuẩn chủng V3.3 chủng nghiên cứu theo thời gian STT Kí hiệu chủng 1giờ 2giờ 3giờ 4giờ 5giờ B3.7.4 9 12 B3.10.2 11 15 12 3 B3.7.1 7 12 13 B3.10.1 10 11 13 Bảng PL.3 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.10.1 môi trƣờng TSB LB Thời gian (h) TSB LB 0,0698 0,0700 0,3156 0,3564 0,7446 0,7400 1,4513 1,7009 1,6984 1,9426 1,8631 2,0599 1,9378 2,0981 2,0523 2,1186 78 Bảng PL.4 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.10.2 môi trƣờng TSB LB Thời gian (h) TSB LB 0,0704 0,0691 0,4243 0,4869 0,9142 1,0982 1,6428 1,8042 1,8375 1,9179 1,9155 1,9705 1,9778 2,0189 2,0173 2,0724 Bảng PL.5 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.7.1 môi trƣờng TSB LB Thời gian(h) TSB LB 0,0685 0,0693 0,4201 0,4802 0,9474 1,1436 1,5888 1,8015 1,7987 1,9245 1,9299 2,0120 1,9926 2,0620 2,0853 2,1180 Bảng PL.6 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng B3.7.4 môi trƣờng TSB LB Thời gian (h) TSB LB 0,0697 0,0682 0,3668 0,3958 0,8395 0,8714 1,5221 1,7492 1,7925 1,9713 1,8872 2,1061 1,9631 2,1951 2,0456 2,2049 79 Bảng PL.7 Ảnh hƣởng nguồn cacbon đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu Tinh bột sắn Tinh bột bắp Rỉ đƣờng Glucose B3.7.1 0,1090 0,6345 1,1380 1,3098 B3.7.4 0,1217 0,7066 1,2369 0,8968 B3.10.1 0,2273 0,7819 1,8201 1,3680 B3.10.2 0,2001 0,8188 1,6732 1,3350 Bảng PL.8 Ảnh hƣởng nguồn nitơ đến chủng nghiên cứu Đậu nành Amoni sulfat Pepton B3.7.1 0,0874 0,4366 1,3071 B3.7.4 0,1514 0,9164 0,9013 B3.10.1 0,1451 0,6782 1,3601 B3.10.2 0,0907 0,7107 1,3427 Bảng PL.9 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu 0% 1% 2% 3% 4% 5% B3.10.1 1,6788 1,9654 1,9527 1,7242 1,4187 1,0229 B3.7.4 0,9439 1,8871 1,8455 1,6587 1,0913 0,6429 B3.7.1 1,1773 1,8604 1,8089 1,5920 1,2147 0,7132 B3.10.2 1,1105 1,8672 1,8160 1,5542 1,1141 0,6886 Bảng PL.10 Ảnh hƣởng pH môi trƣờng đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu pH pH pH pH pH B3.7.1 0,3714 1,5602 1,8553 1,9411 1,8040 B3.7.4 0,3502 1,2999 1,8237 1,9237 1,8308 B3.10.1 0,3749 1,4320 1,8841 1,9513 1,7960 B3.10.2 0,3665 1,4224 1,7311 1,8186 1,6582 80 Bảng PL.11 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến sinh trƣởng chủng nghiên cứu Kí hiệu chủng Tốc độ sinh trƣởng OD540 Nhiệt độ phòng B3.10.2 1,8172 (28-310C) B3.7.4 1,7292 B3.10.1 1,8049 B3.7.1 1,8017 B3.10.2 1,9927 B3.7.4 1,8667 B3.10.1 2,0263 B3.7.1 1,9264 B3.10.2 2,1073 B3.7.4 2,0461 B3.10.1 2,2794 B3.7.1 2,2067 B3.10.2 2,0051 B3.7.4 2,1860 B3.10.1 2,2018 B3.7.1 1,9208 B3.10.2 1,8246 B3.7.4 1,8891 B3.10.1 1,9389 B3.7.1 1,8364 310C 340C 370C 400C Bảng PL.12 Ảnh hƣởng pH đến trình lên men thiết bị BioFlo 110 Kí hiệu chủng B3.10.2 pH Tốc độ sinh trƣởng OD540 1,5089 1,7925 1,9508 1,6471 81 Bảng PL.13 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến trình lên men thiết bị BioFlo 110 Kí hiệu chủng B3.10.2 pH Tốc độ sinh trƣởng OD540 280C 1,9147 310C 2,0869 340C 2,2352 370C 2,1559 400C 1,9077 Bảng PL.14 Tỷ lệ sống chủng B3.7.4 sau đông khô Chất chống đông Tỷ lệ sống sót Lactose 1% 4,31 Lactose 5% 63,08 Lactose 10% 53,85 Mantodextrin 1% 4,77 Mantodextrin 5% 46,15 Mantodextrin 10% 90,77 Glycerol 1% 6,46 Glycerol 5% 8,77 Glycerol 10% 11,38 Mẫu đối chứng 15,08 Bảng PL.15 Tỷ lệ sống chủng B3.10.2 sau đông khô Chất chống đông Tỷ lệ sống sót Lactose 1% 4,48 Lactose 5% 74,63 Lactose 10% 49,25 Mantodextrin 1% 3,88 Mantodextrin 5% 55,22 Mantodextrin 10% 91,04 Glycerol 1% 4,63 Glycerol 5% 6,42 Glycerol 10% 7,76 Mẫu đối chứng 18,66 82 Bảng PL.16 Ảnh hƣởng dầu mực vào thức ăn bổ sung probiotic thời gian tan môi trƣờng nƣớc biển Thời gian Thức ăn Thức ăn + Thức ăn + Thức ăn + Thức ăn + (giờ) probiotic probiotic + probiotic + probiotic + 10ml dầu 20ml dầu 30ml dầu 0,049 0,098 0,092 0,088 0,080 0,059 0,164 0,149 0,197 0,206 0,070 0,218 0,168 0,205 0,201 0,081 0,266 0,187 0,210 0,211 0,091 0,278 0,196 0,218 0,223 Bảng PL.17 Áp suất bay theo nhiệt độ mBar C mBar C mBar C mBar 6,110 -20 1,030 -40 0,120 -60 0,0110 -1 5,620 -21 0,940 -41 0,110 -61 0,0090 -2 5,170 -22 0,850 -42 0,100 -62 0,0080 -3 4,760 -23 0,770 -43 0,090 -63 0,0070 -4 4,370 -24 0,700 -44 0,080 -64 0,0060 -5 4,020 -25 0,630 -45 0,070 -65 0,0054 -6 3,690 -26 0,570 -46 0,060 -66 0,0047 -7 3,380 -27 0,520 -47 0,055 -67 0,0041 -8 3,010 -28 0,470 -48 0,050 -68 0,0035 -9 2,840 -29 0,420 -49 0,045 -69 0,0030 -10 2,560 -30 0,370 -50 0,040 -70 0,0026 -11 2,380 -31 0,340 -51 0,035 -71 0,0023 -12 2,170 -32 0,310 -52 0,030 -72 0,0019 -13 1,980 -33 0,280 -53 0,025 -73 0,0017 -14 1,810 -34 0,250 -54 0,024 -74 0,0014 -15 1,650 -35 0,220 -55 0,021 -75 0,0012 -16 1,510 -36 0,200 -56 0,018 -76 0,0010 -17 1,370 -37 0,180 -57 0,016 -18 1,250 -38 0,160 -58 0,014 -19 1,140 -39 0,140 -59 0,012 C ... Nguyễn Văn Duy, định chọn đề tài ? ?Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm probiotic nhằm bổ sung vào thức ăn cho tôm hùm nuôi lồng? ?? Mục tiêu đề tài - Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm probiotic. .. Vine (2004) 1.3 Tình hình nghiên cứu sản xuất chế phẩm probiotic lĩnh vực nuôi tôm 1.3.1 Quy trình sản xuất chế phẩm probiotic Gần đây, số quy trình sản xuất chế phẩm probiotic đƣợc công bố (Nguyễn... trình nghiên cứu sản xuất probiotic cho động vật thủy sản nhƣng vấn đề nghiên cứu sản xuất chế phẩm probiotic tiếp tục đƣợc đầu tƣ nghiên cứu để xây dựng quy trình sản xuất thƣơng mại Những nghiên