Khảo sát sự sinh trưởng của nấm men Saccharomyces sp

Khảo sát sự sinh trưởng của nấm men Saccharomyces sp. trên môi trường cám gạo, rỉ đường và một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng sống của chúng trong chế phẩm (71 trang)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT SỰ SINH TRƢỞNG CỦA SACCHAROMYCES SP. TRÊN MÔI TRƢỜNG CÁM GẠO, RỈ ĐƢỜNG VÀ MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN SỨC SỐNG CỦA CHÚNG TRONG CHẾ PHẨM Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khoá: 2003-2007 Sinh viên thực hiện: VƢƠNG THỊ HỒNG VI Thành Phố Hồ Chí Minh -09/2007- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT SỰ SINH TRƢỞNG CỦA SACCHAROMYCES SP. TRÊN MÔI TRƢỜNG CÁM GẠO, RỈ ĐƢỜNG VÀ MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN SỨC SỐNG CỦA CHÚNG TRONG CHẾ PHẨM Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS. NGUYỄN NGỌC HẢI VƢƠNG THỊ HỒNG VI Thành Phố Hồ Chí Minh -09/2007- LỜI CẢM ƠN Với tất cả lòng kính trọng, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học, cùng tất cả quý Thầy Cô đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tại trƣờng. Em xin chân thành cảm ơn Ts. Nguyễn Ngọc Hải đã hết lòng hƣớng dẫn dạy dỗ, động viên, quan tâm, ủng hộ em hoàn thành khoá luận. Em xin chân thành cảm ơn Ts. Lê Anh Phụng, BSTY. Nguyễn Thị Kim Loan đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình hoàn thành khoá luận. Em xin chân thành cảm ơn Phòng Vi Sinh, Khoa Chăn Nuôi – Thú Y đã cho phép và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em học tập và nghiên cứu tại phòng. Tôi xin cảm ơn các bạn lớp CNSH 29, Thú Y 28 đã chia sẻ cùng tôi những vui buồn trong thời gian học cũng nhƣ hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thời gian thực tập. Sinh viên thực hiện Vƣơng Thị Hồng Vi TÓM TẮT Đề tài “Khảo sát sự sinh trƣởng của nấm men Saccharomyces sp. trên môi trƣờng cám gạo, rỉ đƣờng và một số yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng sống của chúng trong chế phẩm” đƣợc tiến hành tại phòng Thực Tập Vi Sinh khoa Chăn Nuôi Thú Y Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM, thời gian từ tháng 3 đến tháng 8 năm 2007. Đề tài đƣợc thực hiện với mục đích tìm hiểu một số điều kiện trong quy trình sản xuất sinh khối của nấm men Saccharomyces sp. nhằm ứng dụng để sản xuất chế phẩm sinh học sử dụng cho gia súc, gia cầm. Kết quả chúng tôi ghi nhận đƣợc: Chúng tôi phân lập đƣợc từ dịch quả nho chủng nấm men thuộc loài S. cerevisiae và từ chế phẩm sinh học chủng nấm men thuộc loài S. boulardii. Cả 2 chủng đều có khả năng sinh trƣởng tốt trên môi trƣờng rỉ đƣờng 60B và môi trƣờng cám gạo. Tuy nhiên, môi trƣờng cám gạo thích hợp cho sự sinh trƣởng của loài S. boulardii hơn môi trƣờng rỉ đƣờng 60B. Thu hoạch S. boulardii vào thời điểm 60 giờ sau khi nuôi cấy sẽ cho kết quả số lƣợng tế bào còn sống trong chế phẩm nhiều hơn ở 36 giờ và 48 giờ. Ngƣợc lại, loài S. cerevisiae sinh trƣởng trên môi trƣờng rỉ đƣờng 60B mạnh hơn trên môi trƣờng cám gạo. Và thời điểm thu hoạch S. cerevisiae thích hợp nhất là 36 giờ sau khi nuôi cấy. Vitamin C và chất nền (cám gạo, bột mì) không ảnh hƣởng đến sức sống của nấm men trong chế phẩm (sau 22 ngày sản xuất). Việc nuôi cấy chung vi khuẩn sB. subtilis không ảnh hƣởng đến số lƣợng tế bào nấm men S. cerevisiae. ABSTRACT The study on the growth of Saccharomyces sp. on rice bran medium, sugar cane molasses medium and some factors influence on their vitality power for the purpose of producing probiotic. Our topic is done from March to August, 2007 at Microbiology - Infectious Diseases Department, Husbandry and Veterinary Faculty, Nong Lam University, Ho Chi Minh city. S. boulardii was isolated from probiotic and S. cerevisiae was isolated from grapes. They grew well both on rice bran medium and sugar cane molasses medium. Experimental results showed S. boulardii grew better on rice bran than on sugar cane molasses medium. The best time for harvesting S. boulardii biomass was 60 hours after culturing. But, S. cerevisiae grew better on sugar cane molasses medium and the best time for harvesting their biomass was 36 hours after culturing. The rate acid ascorbic and background substance (wheat flour or rice bran) didn’t show the influence to yeast vitality. No considerable oscillations of S. cerevisiae biomass occurred in co-culture with Bacillus subtilis. MỤC LỤC CHƢƠNG TRANG Trang tựa Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Abstract v Mục lục vi Danh sách các hình ix Danh sách các bảng x Chƣơng 1. PHẦN MỞ ĐẦU . 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích đề tài 2 1.3. Yêu cầu đề tài 2 Chƣơng 2. TỔNG QUAN . 3 2.1. Đặc điểm chung của nấm men . 3 2.2. Vai trò của nấm men 4 2.3. Các hình thức sinh sản của nấm men 5 2.3.1. Sinh sản vô tính . 5 2.3.1.1. Sinh sản vô tính bằng hình thức nảy chồi 5 2.3.1.2. Sinh sản vô tính bằng hình thức phân chia tế bào 5 2.3.2. Sinh sản hữu tính . 6 2.3.2.1. Sinh sản hữu tính bằng bào tử túi (ascospore) . 6 2.3.2.2. Sinh sản hữu tính bằng bào tử bắn (ballistospore) . 6 2.4. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của nấm men 7 2.5. Đặc điểm của giống Saccharomyces . 9 2.5.1. Saccharomyces cerevisiae . 10 2.5.2. Saccharomyces boulardii 10 2.6. Sự sinh trƣởng và phát triển của nấm men 11 2.6.1. Giai đoạn thích nghi 11 2.6.2. Giai đoạn logarit 11 2.6.3. Giai đoạn ổn định 12 2.6.4. Giai đoạn thoái hóa . 12 2.7. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng của nấm men trong điều kiện nuôi cấy thu sinh khối tế bào 12 2.7.1. Môi trƣờng nuôi cấy 12 2.7.2. Nhiệt độ . 14 2.7.3. pH của môi trƣờng 14 2.7.4. Tốc độ sục khí và khuấy trộn 14 2.8. Cơ sở của việc sử dụng nấm men trong sản xuất và chế biến thức ăn 15 2.9. Những nghiên cứu và ứng dụng nấm men trong chăn nuôi 18 2.9.1. Ở nƣớc ngoài . 18 2.9.2. Ở trong nƣớc . 19 Chƣơng 3. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 21 3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 21 3.1.1. Thời gian . 21 3.1.2. Địa điểm 21 3.2. Vật liệu thí nghiệm 21 3.2.1. Mẫu khảo sát . 21 3.2.2. Thiết bị và dụng cụ 21 3.2.3. Hóa chất 21 3.2.4. Môi trƣờng nuôi cấy 21 3.3. Nội dung nghiên cứu . 22 3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu . 22 3.4.1. Phân lập nấm men . 22 3.4.1.1. Mẫu chế phẩm sinh học và men bánh mì . 22 3.4.1.2. Mẫu đu đủ và nho . 22 3.4.2. Thí nghiệm 1: Khảo sát sự phát triển của các chủng phân lập đƣợc trong môi trƣờng rỉ đƣờng 60B 23 3.4.2.1. Mục đích . 23 3.4.2.2. Thông số cố định 23 3.4.2.3. Chỉ tiêu theo dõi . 23 3.4.2.4. Bố trí thí nghiệm 23 3.4.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy và thời gian thu hoạch lên sự sinh trƣởng của nấm men Saccharomyces . 24 3.4.3.1. Mục đích . 24 3.4.3.2. Thông số cố định 24 3.4.3.3. Chỉ tiêu theo dõi . 24 3.4.3.4. Bố trí thí nghiệm 25 3.4.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của acid ascorbic (vitamin C) và chất nền lên thời gian sống của nấm men trong chế phẩm 25 3.4.4.1. Mục đích . 25 3.4.4.2. Thông số cố định 25 3.4.4.3. Chỉ tiêu theo dõi . 26 3.4.5. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy, chất nền và thời gian thu hoạch lên sức sống của nấm men trong chế phẩm . 26 3.4.6. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hƣởng của vi khuẩn Bacillus subtilis lên sự sinh trƣởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae trong điều kiện nuôi cấy chung 26 3.4.6.1. Mục đích . 26 3.4.6.2. Thông số cố định 26 3.4.6.3. Chỉ tiêu theo dõi . 27 3.4.6.4. Bố trí thí nghiệm 27 3.4.7. Phƣơng pháp đếm số tế bào nấm men bằng buồng đếm hồng cầu . 27 3.4.8. Phƣơng pháp đếm số tế bào sống ( số khuẩn lạc trên đĩa thạch) 28 Chƣơng 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát sự sinh trƣởng của các chủng đã phân lập trong môi trƣờng rỉ đƣờng 60B . 30 4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy và thời gian thu hoạch lên sự sinh trƣởng của nấm men Saccharomyces 33 4.2.1. Saccharomyces boulardii 33 4.2.2. Saccharomyces cerevisiae . 35 4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của acid ascorbic (vitamin C) và chất nền lên sức sống của nấm men trong chế phẩm 37 4.3.1. Saccharomyces boulardii 38 4.3.2. Saccharomyces cerevisiae . 38 4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy, chất nền và thời gian thu hoạch lên sức sống của nấm men trong chế phẩm 39 4.4.1. Saccharomyces boulardii 39 4.4.2. Saccharomyces cerevisiae . 42 4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hƣởng của vi khuẩn Bacillus subtilis lên sự sinh trƣởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae trong điều kiện nuôi cấy chung 43 Chƣơng 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 47 5.1. Kết luận 47 5.2. Đề nghị . 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 49 PHỤ LỤC 51 DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 4.1: Phân lập nấm men từ chế phẩm sinh học Ultra Levure 31 Hình 4.2: Phân lập nấm men từ dịch quả nho 31 Hình 4.3: Hình thái S. boulardii 32 Hình 4.4: Hình thái S. cerevisiae 32 Hình 7.1: Bình nuôi cấy nấm men 51 Hình 7.2: Khuẩn lạc Saccharomyces sp. trên môi trƣờng Sabouraud 51 Hình 7.3: Chế phẩm sinh học chứa nấm men Saccharomyces 51 DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Thành phần hoá học của nấm men 17 Bảng 2.2: Thành phần acid amin của nấm men 17 Bảng 2.3: Thành phần khoáng của nấm men 18 Bảng 2.4: Thành phần vitamin của nấm men 18 Bảng 4.1: Số lƣợng tế bào nấm men trong 1 ml dịch nuôi cấy 30 Bảng 4.2: Số lƣợng tế bào S. boulardii trong 1 ml dịch nuôi cấy 33 Bảng 4.3: Số lƣợng tế bào S. boulardii trong 1 g chế phẩm 34 Bảng 4.4: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 ml dịch nuôi cấy 35 Bảng 4.5: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 g chế phẩm 36 Bảng 4.6: Số lƣợng tế bào S. boulardii trong 1 g chế phẩm 38 Bảng 4.7: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 g chế phẩm 38 Bảng 4.8: Số lƣợng tế bào S. boulardii trong 1 g chế phẩm 41 Bảng 4.9: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 g chế phẩm 41 Bảng 4.10: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 ml dịch nuôi cấy 43 Bảng 4.11: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 g chế phẩm 44 Bảng 7.1: Số lƣợng tế bào nấm men trong 1 ml dịch nuôi cấy 48 Bảng 7.2: Số lƣợng tế bào S. boulardii trong 1 ml dịch nuôi cấy 48 Bảng 7.3: Số lƣợng tế bào S. boulardii trong 1 g chế phẩm 48 Bảng 7.4: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 ml dịch nuôi cấy 49 Bảng 7.5: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 g chế phẩm 49 Bảng 7.6: Số lƣợng tế bào S. boulardii trong 1 g chế phẩm 50 Bảng 7.7: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 g chế phẩm 50 Bảng 7.8: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 ml dịch nuôi cấy 51 Bảng 7.9: Số lƣợng tế bào S. cerevisiae trong 1 g chế phẩm 51 Bảng ANOVA 7.1 51 Bảng ANOVA 7.2 51 [...]... nho Đánh giá khả năng sinh trƣởng của nấm men Saccharomyces sp trên môi trƣờng cám gạo và môi trƣờng rỉ đƣờng mía Khảo sát, tìm hiểu thời gian thích hợp để thu hoạch nấm men Đánh giá ảnh hƣởng của acid ascorbic (vitamin C) và chất nền (cám gạo, bột mì) lên sức sống của Saccharomyces sp trong chế phẩm Đánh giá ảnh hƣởng của vi khuẩn Bacillus subtilis lên sự sinh trƣởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae... rỉ đƣờng 60B Khảo sát sự phát triển của nấm men trong các loại môi trƣờng nuôi cấy khác nhau Khảo sát thời gian thu nhận sinh khối nấm men trong các loại môi trƣờng trên Khảo sát sự phối hợp nuôi cấy Saccharomyces cerevisiae và vi khuẩn Bacillus subtilis trên môi trƣờng cám gạo và môi trƣờng rỉ đƣờng mía 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.4.1 Phân lập nấm men 3.4.1.1 Mẫu chế phẩm sinh học và men bánh mì Pha... oxy bơm vào là đƣợc nấm men sử dụng, phần còn lại bị mất đi do các quá trình tiếp xúc, nhiệt độ, nồng độ, độ nhớt của môi trƣờng (Lao Thị Nga, 1987) Khi nuôi cấy nấm men ở qui mô công nghiệp, kích thƣớc của thiết bị nuôi cấy nấm men là tiền đề cần thiết, ảnh hƣởng gián tiếp lên sự tăng trƣởng của nấm men 2.8 Cơ sở của việc sử dụng nấm men trong sản xuất và chế biến thức ăn Nấm men có rất nhiều chủng... nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men giảm nhanh; còn ở nhiệt độ thấp khoảng 20 – 230C, hạn chế đƣợc mức độ tạp nhiễm và khả năng lên men cao, kéo dài hơn 2.7.3 pH của môi trƣờng pH tối ƣu cho nấm men khoảng 4,5 – 5,6 Ở pH = 4, tốc độ tích luỹ sinh khối giảm, pH = 3 – 3,5 thì sự sinh sản của nấm men ngừng lại Mức độ hấp thụ chất dinh dƣỡng vào tế bào, hoạt động của hệ thống enzyme, sự sinh tổng hợp protein... trƣởng của nấm men Saccharomyces sp trên môi trƣờng cám gạo, rỉ đƣờng và một số yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng sống của chúng trong chế phẩm” 1.2 Mục đích đề tài Tìm hiểu một số điều kiện trong quy trình sản xuất sinh khối nấm men Saccharomyces sp nhằm ứng dụng để sản xuất chế phẩm sinh học sử dụng cho gia súc, gia cầm 1.3 Yêu cầu đề tài Phân lập các chủng nấm men từ 4 nguồn mẫu chế phẩm sinh học, men. .. thuận lợi sẽ phát triển thành tế bào nấm men mới Tế bào này lại sinh sản theo lối nảy chồi 2.3.2.2 Sinh sản hữu tính bằng bào tử bắn (ballistospore) Là loại bào tử chỉ thấy ở các loài trong giống Brullera, Spodiobolus, Sporoliomyces, Aessaspora Sau khi hình thành, bào tử này có thể bắn mạnh ra phía đối diện 7 2.4 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của nấm men Nấm men là vi sinh vật hiếu khí tùy nghi, chúng hô... sinh khối nấm men có màu sẫm, ảnh hƣởng đến cảm quan Vì thế, đặc biệt trong sản xuất men bánh mì ngƣời ta phải xử lý rỉ đƣờng trƣớc khi nuôi cấy 2.7.2 Nhiệt độ Mỗi vi sinh vật đều có khoảng nhiệt độ tối ƣu cho sự sinh trƣởng và phát triển của chúng Với Saccharomyces cerevisiae, nhiệt độ tối ƣu là 28 – 300C, trên 430C và dƣới 280C thì sự sinh sản của nấm men chậm hoặc ngừng hẳn Ở 300C, nấm men hoang... độc tố của Clostridium difficile, vi khuẩn gây viêm ruột kết tràng giả cũng nhƣ trung hoà đƣợc nội độc tố của E coli và Vibrio cholera nên có thể dùng trong dự phòng tiêu chảy cấp tính 2.6 Sự sinh trƣởng và phát triển của nấm men Sự sinh trƣởng và phát triển của nấm men diễn biến qua 4 giai đoạn 2.6.1 Giai đoạn thích nghi Là giai đoạn từ lúc cấy nấm men vào môi trƣờng đến lúc chúng bắt đầu sinh sản... nuôi cấy nấm men nhƣ cồn 960, nƣớc cất, agar, KH2PO4, MgSO4, K2HPO4, (NH4)2PO4 3.2.4 Môi trƣờng nuôi cấy Môi trƣờng phân lập và giữ giống nấm men là môi trƣờng Sabouraud 22 Môi trƣờng khảo sát nuôi cấy là môi trƣờng cám gạo, môi trƣờng rỉ đƣờng mía, môi trƣờng nƣớc chiết giá đậu 3.3 Nội dung nghiên cứu Phân lập nấm men từ chế phẩm sinh học, men bánh mì, đu đủ, nho Khảo sát sự phát triển của các chủng... Không nhƣ nấm mốc, hầu hết nấm men không sinh độc tố trong môi trƣờng tự nhiên và môi trƣờng nhân tạo, trừ 1 số loài gây bệnh nhƣ Candida albican (Nguyễn Văn Hƣng, 1990) Ngoài ra, khi lên men nấm men còn tạo mùi thơm đặc trƣng cho rƣợu, bia 16 Nấm men cũng nhƣ vi sinh vật dễ gây đột biến bằng các tác nhân vật lý, hóa học, do đó có thể dùng kỹ thuật di truyền để biến đổi đặc điểm sinh học của nấm men theo . học của nấm men 17 Bảng 2.2: Thành phần acid amin của nấm men 17 Bảng 2.3: Thành phần khoáng của nấm men 18 Bảng 2.4: Thành phần vitamin của nấm men. Saccharomyces bisporus… 5 2.3. Các hình thức sinh sản của nấm men Nấm men sinh sản dƣới 2 hình thức sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính. 2.3.1. Sinh