Nghiên cứu đặc tính ứng dụng của vi khuẩn Lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi

Nghiên cứu đặc tính ứng dụng của vi khuẩn Lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi Nghiên cứu đặc tính ứng dụng của vi khuẩn Lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi Nghiên cứu đặc tính ứng dụng của vi khuẩn Lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

vũ thị Bộ Giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành : công nghệ sinh học công nghệ sinh học Nghiên cứu đặc tính ứng dụng vi khuẩn lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi Vũ thị h»ng 2004 - 2006 Hµ néi 2006 hµ néi 2006 Luận văn thạc sĩ khoa học Nghiên cứu đặc tính ứng dụng vi khuẩn lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi Ngành : công nghệ sinh học Ngi hng dn: Nguyn Vn Cỏch Vũ thị Hà nội 2006 Mơc lơc Trang Mơc lơc Danh mơc c¸c ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu Phần I Tổng quan I.1 Tìm hiểu chung vi khuẩn lactic I.1.1 Sơ lược lịch sử nghiên cứu I.1.2 Đặc điểm chung vi khuẩn lactic I.1.2.1 Phân loại vi khuẩn lactic I.1.2.2 Đặc ®iĨm sinh lý, sinh ho¸ cđa vi khn lactic I.1.2.3 Một số yếu tố ảnh hưởng tới trình sinh trưởng phát triển vi khuẩn lactic 12 I.1.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá qúa trình lên men lactic 15 I.1.3.1 Lên men lactic đồng hình 15 I.1.3.2 Lên men lactic dị hình 16 I.1.4 Khả kháng khuẩn vi khuẩn lactic 18 I.1.4.1 Tác dụng kháng khuẩn bacteriocin 19 I.1.4.2 Cơ chế tác dơng cđa bacteriocin cđa vi khn lactic 22 I.1.5 øng dơng cđa vi khn lactic 23 I.1.5.1 øng dơng c«ng nghiƯp 23 I.1.5.2 øng dơng c«ng nghiƯp thùc phÈm 23 I.1.5.3 øng dơng viƯc bấ vƯ søc kh 26 I.2 chÕ phÈm sinh häc (probiotics) sư dơng chăn nuôI 28 I.2.1.Probiotic gì? 28 I.2.2 Cơ chế tác động probiotic 29 I.2.3 Giới thiệu số chế phẩm sinh học Việt Nam thÕ giíi 31 I.2.3.1 Mét sè chÕ phÈm ë vµ ngoµi n­íc 31 I.2.3.2 ChÕ phÈm vi khn lactic cho chăn nuôi 31 Phần II NGUYÊN liệu phương pháp nghiên cứu 33 II.1.Nguyên liệu 34 II.1.1 Đối tượng nghiên cứu 34 II.1.2 Hoá chất 34 II.1.3 Thiết bị 34 II.1.4 M«i tr­êng nu«i cÊy vi sinh vËt 35 II.2 Phương pháp nghiên cứu 37 II.2.1 Phương pháp phân lập vi khuẩn lactic 37 II.2.2 Phương pháp bảo quản 37 II.2.3 Phương pháp xác định khả sinh axit 38 II.2.4 Phương pháp thử hoạt tính catalaza 38 II.2.5 Phương pháp xác định axit lactic 38 II.2.6 Xác định hoạt tính kháng khuẩn theo phương pháp cấy chấm điểm 38 II.2.7 Xác định hoạt tính kháng khuẩn theo phương pháp khuếch tán thạch 39 II.2.8 Phương pháp nhận biết bacteriocin 41 II.2.9 Các phương pháp quan sát hình thái tế bào 42 II.2.10 Phương pháp xác định đường cong sinh trưởng 42 II.2.11.Phương pháp xác định khả sử dụng xitrat vi khuẩn lactic 43 II.2.12 Phương pháp định tên vi khuẩn lactic việc nuôi cấy chủng môi trường có loại đường 43 II.2.12 Phương pháp tạo chế phẩm 44 II.2.13 Xác định số lượng vi sinh vật chế phẩm 44 Phần III Kết thảo luận 45 III.1 Phân lập vi khn lactic 46 III.2 Tun chän c¸c chđng lactic cã khả kháng khuẩn tốt 48 III.3 Nghiên cứu khả kháng vi sinh vật gây bệnh 18 chủng vi khuẩn lactic 49 III.4 Kiểm tra khả sinh bacteriocin cđa chđng ®· chän 51 III.5 Mét sè đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoá NC13, TC5, TC9 56 III.5.1 §èi víi chđng NC13 56 III.5.2 §èi víi chđng TC5 57 III.5.3 §èi víi chđng TC9 57 III.6 Định tên chủng vi khuẩn lactic NC13, TC5, TC9 58 III.7 Khả sử dụng xitrat chủng 60 III.8 Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố tới khả phát triển chủng 61 III.8.1 ảnh hưởng nhiệt độ 61 III.8.2 ảnh hưởng pH đến môi trường nuôi cấy 64 III.8.3 ảnh hưởng hàm lượng muối đến môi trường nuôi cấy 65 III.8.4 ảnh hưởng hàm lượng amoni đến môi trường nuôi cấy 66 III.8.5 ảnh hưởng hàm lượng đường đến môi trường nuôi cấy 67 III.9 Phương pháp tạo chế phẩm 68 iv Kết luận 70 71 Đề nghị TàI liệu tham khảo Danh mục thuật ngữ ký hiệu viết tắt sử dụng luận văn chữ viết tắt vd TT VSV MT Gram (+) Gram (-) IU CFU FAD EMP chữ viết đầy đủ ví dụ Thứ tự Vi sinh vật Môi trường Gram dương Gram âm International Unit Colony Forming Unit Flavin Adenin Dinucleotit Embden Meyerhof Parnas Các loại đường chuyển sang đuôi oza (VD: Glucoza) Các loại enzim chuyển sang đuôi aza (VD: Proteinaza) Các từ chưa có phiên âm Tiếng Việt thức giữ nguyên gốc (theo chuẩn Tiếng Anh) Các từ có phiên âm chuẩn Tiếng Việt viết theo phiên Tiếng Việt (VD: axit) Danh mục bảng Trang 10 13 13 B¶ng 1.1 B¶ng 1.2 B¶ng 1.3 B¶ng 1.4 B¶ng 1.5 Phân loại giống thuộc nhóm vi khuẩn lactic Nhu cầu axit amin số loại vi khuẩn lactic Nhu cầu vitamin vi khuẩn lactic Nhiệt độ phát triển nhóm vi khuẩn lactic Các khoảng pH số chủng lactic Bảng 1.6 Các đặc tính bacteriocin cđa vi khn lactic 21 B¶ng 1.7 Mét sè thực phẩm chế biến theo phương pháp lên men 24 Bảng 3.1 Nguồn gốc mẫu sử dụng để phân lập 46 Bảng 3.2 Khả phân giải CaCO chủng vi khuẩn 46 phân lập Bảng 3.3 Khả kháng L plantarum 32 chủng đà chọn 48 Bảng 3.4 Khả kháng vi sinh vật gây bệnh 18 chủng vi khuẩn 50 đà chọn Bảng 3.5 Khả sinh bacteriocin chủng với vi sinh vật 52 gây bệnh Bảng 3.6 Khả lên men loại đường khác cđa chđng NC13 59 B¶ng 3.7 ¶nh h­ëng cđa pH ban đầu đến tốc độ sinh trưởng chủng 64 Bảng 3.8 ảnh hưởng NaCl ban đầu đến tèc ®é sinh tr­ëng cđa 65 chđng vi khn B¶ng 3.9 66 ¶nh h­ëng cđa (NH )SO ban đầu đến tốc độ sinh trưởng chủng vi khuẩn Bảng 3.10 ảnh hưởng hàm lượng đường ban đầu đến tốc độ sinh 67 trưởng chủng vi khuẩn Bảng 3.11 Lượng tế bào vi khuẩn lactic sèng sãt chÕ phÈm tr­íc 69 vµ sau sấy Danh mục hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hoá glucoza thành axit lactic đường 17 lên men lactic đồng hình dị hình Hình 2.1 Sơ đồ xác định hoạt tính kháng khuẩn theo phương pháp 40 khuếch tán thạch Hình 2.2 Sơ đồ nhận biết bacteriocin 41 Hình 3.1 Hình ảnh khả sinh axit số chủng vi khuẩn 48 Hình 3.2 Khả kháng khuẩn NC13 với thị Bacillus cereus 52 Hình 3.3 Khả kháng khuẩn TC5 với thị B cereus 53 Hình 3.4 Khả kháng khuẩn TC9 với thị B cereus 53 Hình 3.5 Khả kháng khuẩn NC13 với thị 53 Staphylococcus aureus Hình 3.6 Khả kháng khuẩn TC5 với thị S aureus 54 Hình 3.7 Khả kháng khuẩn TC9 với thị S aureus 54 Hình 3.8 Khả kháng khuẩn NC13 với thị 54 Salmonella typhimurium Hình 3.9 Khả kháng khuẩn TC5 với thị S typhimurium 55 Hình 3.10 Khả kháng khuẩn TC9 với thị S typhimurium 55 Hình 3.11 Khả kháng khuẩn NC13 với thị E coli 55 Hình 3.12 Khả kháng khuẩn TC5 với thị E coli 56 Hình 3.13 Khả kháng khuẩn TC9 với thị E coli 56 Hình 3.14 Hình ảnh khuẩn lạc chủng NC13 môi trường MRS 57 Hình 3.15 Hình ảnh khuẩn lạc chủng TC5 môi trường MRS 58 Hình 3.16 Hình ảnh khuẩn lạc chủng TC9 môi trường MRS 58 Hình 3.17 Khả sử dụng xitrat chủng vi khuÈn L plantarum TC9, L plantarum NC13, L lactic TC5 Hình 3.18 ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ sinh tr­ëng cđa 61 62 L plantarum TC9 H×nh 3.19 ¶nh h­ëng cđa nhiƯt ®é ®Õn tèc ®é sinh tr­ëng 63 L plantarum NC13 Hình 3.20 ảnh hưởng nhiƯt ®é ®Õn tèc ®é sinh tr­ëng cđa L lactic TC5 63 Công nghệ Sinh học 2004-2006 -1- Đại học Bách Khoa Hà Nội Mở đầu Lên men lactic đà có từ lâu đời người đà biết ứng dụng trình lên men để chế biến bảo quản thực phẩm khắp nơi giới nước Phương Tây, người ta đà biết sử dụng trình lên men lactic để sản xuất sữa chua, phomat, loại thịt muốiCòn nước châu Phi, ấn Độ đà sử dụng hạt ngũ cốc lên men lactic bữa ăn hàng ngày Các nước châu sử dụng nhiều thức ăn lên men lactic từ rau, quả, thịt cá Như Kim Chi Triều Tiên, Nazezushi Nhật Bản, dưa muối, nem chua cđa ViƯt Nam, Trung Qc, Th¸i Lan VËy để có sản phẩm tuyệt vời tác động nhóm vi khuẩn hoạt động phát triển Chủ yếu nhóm vi khuẩn lactic Các nhà khoa học giới đà nghiên cứu khẳng định vi khuẩn lactic nhóm vi khuẩn an toàn, lành tính Hơn thực tế cho thấy hàng đời người ăn sản phẩm có chứa vi khuẩn lactic tốt Vì việc sinh axit lactic làm tăng độ axit, giảm pH sinh tổng hợp bacteriocin hệ enzim phân giải protein thể, tăng khả miễn dịch, tổng hợp vitamin, ức chế vi sinh vật có hại cho thể Trên sở đó, ngày nhà khoa học đà tìm hướng cho việc phát huy ưu điểm nhóm vi khuẩn lactic Đó việc chế biến sản xuất thức ăn chức dùng cho người động vật Các sản phẩm dùng cho người có tác dụng tăng cường sức khỏe, dùng cho động vật có tác dụng tăng xuất vật nuôi ngăn ngừa số bệnh vi sinh vật có hại đường ruột gây nên Mặt khác yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm ngày cao, kháng sinh Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -61- Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 3.17 Khả sử dụng xitrat chủng Trên chủng vi sinh vật nuôi môi trường có thành phần xitrat ( C H Na O 2H O) Theo mục II.1.4 Lúc pH môi trường tăng khiến cho màu thị Bromtimol blue thay đổi từ xanh lơc sang mµu xanh lam Chøng tá chđng vi khn lactic ®· sư dơng triƯt ®Ĩ ngn cacbon xitrat để phát triển III.8 Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố tới khả phát triển chủng III.8.1 ảnh hưởng nhiệt độ Như đà nói phần I.1.2.3 ảnh hưởng nhiệt độ yếu tố quan trọng sù ph¸t triĨn cđa vi khn lactic Chóng cã thĨ phát triển dải nhiệt độ rộng từ 50C - 550C Chính đề tài đà khảo sát để tìm nhiệt độ thích Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -62- Đại học Bách Khoa Hà Nội hỵp cho tõng chđng vi khn L plantarum TC9, L plantarum NC13, L lactic TC5 môi trường MRS lỏng, víi tû lƯ tiÕp gièng lµ 5% Cã mèc nhiệt độ nghiên cứu là: 200C, 300C, 400C, 500C mốc nhiệt độ đề tài đà xác định vi khuẩn có phát triển hay không, mạnh hay yếu nhờ vào việc đo độ đục canh trường máy đo OD với bước sóng = 620nm Kết cho thấy qua hình 3.18, 3.19,3.20 MËt ®é quang (OD = 620nm) 2.5 20oC 30oC 1.5 40oC 50oC 0.5 0 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 Thời gian lên men (giờ) Hình 3.18 ảnh hưởng nhiƯt ®é ®Õn tèc ®é sinh tr­ëng cđa L plantarum TC9 Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -63- Đại học Bách Khoa Hà Nội Mật độ quang (OD = 620nm) 2.5 20oC 30oC 1.5 40oC 50oC 0.5 0 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 Thêi gian lªn men (giờ) Hình 3.19 ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc ®é sinh tr­ëng cña L plantarum NC13 MËt ®é quang (OD = 620nm) 2.5 20oC 30oC 40oC 1.5 50oC 0.5 0 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 Thêi gian lªn men (giờ) Hình 3.20 ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ sinh trưởng L lactic TC5 Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 Đại học Bách Khoa Hà Nội -64- Qua bảng hình trên, em nhận thấy trình sinh trưởng chủng phát triển tốt nhiệt độ 400C, chủng chủng ưa nhiệt Trong 24 đầu đồ thị cho thấy tăng nhanh sinh khối vi khuẩn, thời điểm cho sinh khối cao 24 Sau 24 trình sinh trưởng đạt đến pha cân giảm Kết tương tự nhiều kết nghiên cứu khác thời gian phát triển sinh khèi cđa vi khn lactic VËy ®Ĩ tiƯn cho việc nghiên cứu lựa chọn 400C nhiệt độ tối ưu cho chủng L plantarum TC9, L plantarum NC13, L lactic TC5 III.8.2 ¶nh hưởng pH đến môi trường nuôi cấy Qúa trình sinh trưởng, với tăng nhanh sinh khối tế bào, đồng thời lượng axit lactic tăng làm giảm pH môi trường Để lựa chọn pH môi trường ban đầu tối ưu cho chủng, đề tài đà tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng pH môi trường nuôi cấy môi trường MRS lỏng, với tỷ lệ giống 5%, nuôi cấy tĩnh nhiệt độ đà tối ưu 400C Có mức pH mà đề tài nghiên cứu, kết thĨ hiƯn d­íi b¶ng 3.7 B¶ng 3.7 ¶nh h­ëng cđa pH ban đầu đến tốc độ sinh trưởng chñng TT pH L plantarum TC9 L plantarum NC13 L lactic TC5 0,671 0,881 0,651 1,585 2,251 2,126 5,5 2,185 2,439 2,626 2,221 2,442 2,702 6,5 2,446 2,703 2,728 2,542 2,577 2,864 7,5 2,343 2,476 2,743 8 2,329 2,471 2,708 Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 Đại học Bách Khoa Hà Nội -65- bảng 3.7 cho thÊy chñng L plantarum TC9, L lactic TC5 cã mật độ tế bào cao pH = 7( OD 620 tăng từ 0,671 đến 2,542 - chủng L plantarum TC9, OD 620 tăng từ 0,651 ®Õn 2,864 - ®èi víi chđng lactic TC5) L plantarum NC13 cho mật độ tế bào cao pH = 6,5 (OD 620 tăng từ 0,881 đến 2,703) Kết cho thấy giống nhiều nghiên cứu trước, hầu hết chủng sinh tổng hợp bacteriocin tốt dải pH ban đầu 6,5 8,0 [24, 40, 41] Ngoài yếu tố nhiệt độ pH ảnh hưởng đến tốc độ nuôi cấy chủng lactic, ảnh hưởng hàm lượng muối quan trọng thành phần môi trường ban đầu trình lên men III.8.3 ảnh hưởng hàm lượng muối đến môi trường nuôi cấy Trong trình hấp thụ thức ăn vật nuôi, hàm lượng muối cần thiết cho thể Hơn khả thích ứng độ mặn chủng khác Từ đề tài nghiên cứu để bổ sung hàm lượng NaCl khác vào môi trường lên men với nồng độ sau: 0,5%; 1%; 2%; 3%; 5% NaCl Kết thể bảng số liệu 3.8 hình 3.21 Bảng 3.8 ảnh hưởng NaCl ban đầu đến tốc độ sinh trưởng chủng vi khuẩn Mật độ tế bào, OD 620 (nm) NaCl (%) L plantarum TC9 L plantarum NC13 L lactic TC5 2,004 2,280 2,345 0,5 2,054 2,232 2,636 1,998 2,330 2,660 2,028 2,335 2,675 2,082 2,344 2,664 1,940 2,301 2,665 Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 Đại học Bách Khoa Hà Nội -66- Từ kết thu ta thấy: hàm lượng muối môi trường tăng dần sinh trưởng chủng cần nghiên cứu bị ức chế mức độ tương ứng Tuy nhiên sai khác mật độ tế bào nồng độ NaCl khác không đáng kể Ví dụ: Chủng L plantarum TC9 0,5% mật độ tế bào 2,054, lên đến 3% mật độ tế bào cao chút 2,082 Nhưng thấy với hàm lượng NaCl < 1-2% chưa ®đ ®Ĩ cã thĨ øc chÕ sù ph¸t triĨn cđa chủng, hay 5% đà bị ức chế Điều trùng hợp với nghiên cứu Uguen P cộng [42] Vậy đề tài đà lựa chọn hàm lượng (%) NaCl cho tõng chñng L plantarum TC9 = 3%, L plantarum NC13 = 3%, L lactic TC5 =2% III.8.4 ¶nh h­ëng cđa hàm lượng amoni đến môi trường nuôi cấy Nitơ thành phần quan trọng nhu cầu dinh d­ìng cđa vi khn lactic, chđ u chóng ph¶i dïng nguồn nitơ có sẵn môi trường không tự tổng hợp Nguồn nitơ tốt cho Lactobacillus pepton cao nấm men [36] Chính để đảm bảo cho sinh trưởng tốt đề tài nghiên cứu bổ sung hàm lượng nitơ vào môi trường nuôi cấy vi khuẩn Bảng 3.9 ảnh hưởng (NH )SO ban đầu đến tốc độ sinh trưởng cña chñng vi khuÈn (NH )SO MËt ®é tÕ bµo, OD 620 (nm) (%) L plantarum TC9 L plantarum NC13 L lactic TC5 0,5 1,968 2,037 2,244 2,028 2,042 2,014 2,050 2,317 2,492 2,390 2,397 2,375 2,418 2,661 2,670 2,806 2,709 2,691 Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -67- Đại học Bách Khoa Hà Nội Dựa vào bảng 3.9 ta thấy: dù hàm lượng (NH )SO chủng nghiên cứu không cần nhiều, từ 1-2% thiếu thành phần môi tr­êng nu«i cÊy Ta nhËn thÊy víi L plantarum TC9 = 1%, L plantarum NC13 = 1%, L lactic TC5 =2% cho mật độ tế bào OD 620 2,244 Riêng L lactic TC5 OD 620 = 2,806 Như vậy, vai trò việc bổ sung nitơ thiết yếu trình sinh trưởng phát triển chủng vi sinh vật nói chung chủng vi khuẩn nói riêng III.8.5 ảnh hưởng hàm lượng đường đến môi trường nuôi cấy Cacbon nguồn cung cấp lượng cho hoạt động sống vi khuẩn lactic, có hoạt động sinh tổng hợp bacteriocin Nguồn cacbon môi trường nuôi cấy đường đơn, đường đôi, chẳng hạn như: lactoza, glucoza, galactoza, sacaroza phụ thuộc vào khả phân giải đường loại vi khuẩn đây, mục đích đề tài tạo chế phẩm thức ăn chăn nuôi nên đề tài lựa chọn đường glucoza cho việc nuôi cấy vi khuẩn lactic ưu điểm: Một động vật ăn vào dễ hấp thụ, hai có giá thành rẻ Từ đề tài tiến hành nghiên cứu hàm lượng glucoza khác như: 0,5%; 1%; 2%; 3%; 5%víi tû lƯ tiÕp gièng lµ 5% Kết thể bảng sau: Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 Đại học Bách Khoa Hà Nội -68- Bảng 3.10 ảnh hưởng hàm lượng ®­êng ban ®Çu ®Õn tèc ®é sinh tr­ëng cđa chủng vi khuẩn Glucoza Mật độ tế bào, OD 620 (nm) (%) L plantarum TC9 L plantarum NC13 L lactic TC5 1,878 1,950 1,918 0,5 2,227 2,337 2,491 2,341 2,492 2,680 2,476 2,596 2,922 2,440 2,697 2,737 2,205 2,425 2,670 Víi kÕt qu¶ ë b¶ng 3.10 th× hai chđng L plantarum TC9, L lactic TC5 cho mật độ tế bào lớn hàm lượng đường 2%, L plantarum NC13 lại cho mật ®é tÕ bµo lín nhÊt ë 3% VËy nÕu nh­ hàm lượng đường glucoza < 2% không đủ lượng để nuôi dưỡng hoạt động sống vi khuẩn, dư thừa nhiều không tốt Lúc mật độ tế bào bắt đầu giảm dần, môi trường đường đủ để chúng trì sống Từ đề tài lựa chän víi chđng L plantarum TC9 vµ L lactic TC5 hàm lượng đường glucoza 2%, với L plantarum NC13 hàm lượng đường glucoza 3% III.9 Phương pháp tạo chế phẩm Theo mục II.2.12 chủng vi khuẩn lactic sau đà tìm điều kiện tối ưu để nuôi cấy, đề tài tiến hành lên men thu sinh khèi sau ®ã phèi trén víi chÊt mang hỗn hợp gồm bột gạo đường với tû lƯ 3/1, tû lƯ gièng/ chÊt mang lµ 5% [21] Với mục đích ứng dụng chủng vào việc sản xuất thức ăn chăn nuôi nhằm nâng cao hiệu suất chăn nuôi Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 Đại học Bách Khoa Hà Nội -69- Sở dĩ đề tài chọn nguồn chất mang tinh bột đường thành phần thiết yếu thức ăn động vật Sau ®· phèi trén ®Ịu th× ®em chÕ phÈm ®i sÊy chân không, nhiệt độ 350C thời gian 2-3 giờ, độ ẩm chế phẩm đạt tới 12 - 13% Lượng tế bào sống sót xác định qua phương pháp đếm khuẩn lạc đà mô tả mục II.2.13 Sau nhiều lần thí nghiệm đề tài đà thu kết thể bảng 3.10 Bảng 3.11 Lượng tế bào vi khuẩn lactic sống sót chế phẩm trước sau sấy Tên chủng Tr­íc sÊy Sau sÊy Tû lƯ tÕ bµo (CFU/g) (CFU/g) sèng sãt (%) L plantarum TC9 5,2.108 1,8.108 34,6 L plantarum NC13 4,8.108 1,5.108 31,3 L lactic TC5 6,0.108 2,9.108 48,3 Kết bảng cho thấy sấy nhiệt độ thường 350C chủng vi khuẩn nhậy cảm với nhiệt độ Tỷ lệ sống sót chưa cao, cao 48,3% Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -70- Đại học Bách Khoa Hà Nội Kết luận Đà phân lập 60 chủng vi khuẩn lactic từ mẫu tôm chua, nem chua, xúc xích, lạp xưởng, sữa chua Từ tuyển chọn 32 chủng có vòng phân giải CaCO , D - d > mm Chọn 18 chủng có khả kháng Lactobacillus plantarum 1149 vi sinh vật gây bệnh Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, E coli, Bacillus cereus Trong 18 chủng chọn chủng TC9, TC5 NC13 sinh bacteriocin có vòng kháng khuẩn lớn nhất( D-d > 6mm) với chủng gây bệnh Đà định tên chủng TC9, TC5, NC13 thuộc lo¹i vi khuÈn Lactobacillus plantarum TC9, Lactobacillus lactic TC5, Lactobacillus plantarum NC13 Đà xác định điều kiện nuôi cấy tối ưu cho chủng là: - L plantarum TC9: t0 = 40 0C, pH = 7, NaCl = 3%, (NH )SO = 1%, glucoza = 2%, thêi gian thu sinh khèi lín nhÊt lµ 24 giê - L lactic TC5 : t0 = 40 0C, pH = 7; NaCl = 2%, (NH )SO = 2%, glucoza = 2%, thêi gian thu sinh khèi lín nhÊt lµ 24 giê - L plantarum NC13: t0 = 40 0C, pH = 6,5, NaCl = 3%, (NH )SO = 1%, glucoza = 3%, thêi gian thu sinh khèi lín nhÊt lµ 24 giê Sư dơng hỗn hợp bột gạo đường glucoza với tỷ lệ 3:1 để làm chất mang, tỷ lệ giống/ chất mang là: 5% để tạo chế phẩm với chủng vi khuẩn Chế phẩm sấy chân không nhiệt độ 350C - giờ, đạt độ ẩm 12 - 13% Tû lƯ tÕ bµo sèng sãt sau sÊy cđa L lactic TC5 48,3% lµ chÕ phÈm, cđa L plantarum TC9 lµ 34,6% chÕ phÈm, cđa L plantarum NC13 31,3% Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -71- Đại học Bách Khoa Hà Nội Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Lý Kim Bảng, Lê Thanh Bình, Tạ Kim Chỉnh (1989), ứng dụng vi khuẩn lactic việc bảo quản thức ăn xanh cho trâu bò Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp, tập 10 Phạm Thị Trân Châu (1992), Thực hành hoá sinh học NXB Giáo Dục Nguyễn Lân Dũng, Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thanh Hiền, Lê Đình Lương, Phạm Văn Ty (1978), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vËt häc NXB Khoa häc Kü thuËt, tËp 1,2 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (1997), Vi sinh vật học NXB Giáo dục Nguyễn Lân Dũng (1998), Vi sinh vật học Nhà xuất giáo dục Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Duy Thảo (1996), Vi sinh học NXB Giáo dục Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Duy Thảo (1990), Thực hành hoá sinh học NXB Giáo Dục Lê Ngọc Tú (1997), Hoá sinh công nghiệp NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Phạm Văn Sỉ, Bïi ThÞ Thu Thn, Ngun Phïng TiÕn (1980), VƯ sinh thùc phÈm NXB Y häc 10 Hå S­ëng, L­¬ng Đức Phẩm (1994), Vi sinh vật bảo quản chÕ biÕn thùc phÈm NXB N«ng nghiƯp TiÕng anh Vị Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -72- Đại học Bách Khoa Hà Nội 11 Allison G.E, Klaenhammer T.R (1993), Genetics of bacteriocins produced by lactic acid bacteria and their use in novel industrial applications FEMS Microbiol Rev Vol 36, pp 798 - 808 12 Ashbrook Frank G Butchering (1995), Processing and preservation of meat D Van Nostrand company INC Vol 6, pp 45 - 79 13 Bacus J.N (1984), Meat fermentation Food technology, Vol 38, pp 27- 46 14 C.M Bourgeois et J.P Lapent (1998), Microbiologie alimentarie, Tom les fementations alimentarie technique et documentation - Lavoisier 15 Deeth M.C, and A.Y Tamine (1981), Nutritive and therapeutic aspots J 16 Gasson Mechad J (1993), Progress and potential in the biotechnology of lactic acid bacteria Federation of European Microbiology Societies Vol 4, pp 238 - 324 17 H De Roissrt and E M Luquet (1994), Bacteries Lactiques - Aspects fondamentaux et techniques Vol 1,2, Lorica 18 Han M.L.J.Jooster and Msnuel Nunez (Apr 1996), Prevention of histamine formation in cheese by bacteriocin-producing Lactic acid bacteria Applied and Environmental microbiology, Vol 52, pp 93 – 98 19 Hosomo A (1986), Milchwissenschaft, Vol 41, pp 142-145 20 Jenn-Kan Lu (2004), Utilization of Probiotics in Aquaculture National Taiwan Ocean Vol 32, pp 103 - 106 21 Klaenhammer T.R (1998), Bacteriocins of lactic acid bacteria for Biopreservation of meat and meat products Meat science Vol 49 Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -73- Đại học Bách Khoa Hà Nội 22 Luc de Vuyst, E J Vandamme (1992), Influence of the carbon source on nisin production in Lactococcus lactic subsp Lactic batch fermentation J of General Microbiol Vol 138, pp 571-578 23 Laurent Verschuere, Geert Rombaut, Patrick S, Willy V (2000), Probiotic bacteria as biological control agents in aquaculture Vol 3, pp 55 - 62 24 Leroy F, De Vuyst L (1999), Temperature and pH conditions that prevail during fermentation of sausages are optimal for production of the antilisterial bacteriocin sakacin K Appl Environ Microbiol Vol 65, pp 974 - 981 25 Mai D T (1997), Lactococcus lactic subsp MTM 32-Anew bacteriocin produccing strain isolater from VN fermented Milk Annual reports of IC Biotech Vol 20, pp 183-197, Osaka University 26 Mariae.C.Bruno and Thomas.J.Montville (1996), Common mechanistic action of bacteriocins from lactic acid bacteria Applied and Environmental microbiology, pp 3003 - 3010 27 Michael J Gasson and Willem De Vos (1992), Genetic and biotechnology of lactic acid bacteria- Blackieacademic and professional 28 Mariae.C.Bruno and Thomas.J.Montville (1993), Common mechanistic action of bacteriocins from lactic acid bacteria Applied and Environmental microbiology Vol 20, pp 192 - 138 29 Michael J.Gasson (1993), Progress and potential in the biotechnology of lactic acid bacteria Fems Microbiology Reviews Vol 12, pp 3-20 Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 -74- Đại học Bách Khoa Hà Nội 30 Peter A Vandenbergh (1993), Lactic acid bacteria, their metabolic products and interference with microbial growth- Fermentations microbiology review 12, pp 256-296 31 Noppawaan Chinachoti (2001), Studies on the efficient Production of Nizin Z by lactococcus lactic IO-1 JCM 7638 Laboratory of Microbial Technology Faculty of Agriculture Kyushu University 32 Peter A Vandenbergh (1993), Lactic acid bacteria, their metabolic products and interference with microbial growth - Fermentations microbiology review 11, pp 221 - 238 33 Polisuk P.K, Derbinora E.S, Kazantxeva N.N (1978), Microbiologia moloka, molotchnikh produktov Pisevaja promislennost, Moskva 34 Perente E, Hill C (1992), A comparison of affecting the produce of two bacteriocins from Lactic acid bacteria J Appl Bacteriol Vol 73, pp 290 - 298 35 Rogosa M, Franklin.J.G and Perry.K.D (1987), Correlation of the vitamins requirement with cultural and biochemical characters of Lactobacillus sps Chemistry Engineering Vol 65, pp 597-603 36 Rehm H.J, reed.G, Schonborn W (1986), Biotechnology Volume V (Food & Feed production with microorganisms) Federal Republic of Germany 37 Robert R (2000), Encyclopedia of Aquaculture Stickney 38 Smith T.H and Palumb S.A (1983), Use of stater cultures in meat J Food Prot Vol 46, pp 997-1006 Vị ThÞ Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006 Đại học Bách Khoa Hµ Néi -75- 39 Tortora G.J, Funke B.R, Case C.L (2003), Microbiology, an introduction 4th edition The Benjamin/Cumming Publishing Company, Vol 2, pp 56 - 75 40 Ten Brink B, Minckus M, Van der Vossen J.M.B.M, Leer R.J, Huis Int Velda J.H.J.(1994), Antimicrobial activity of lactobacilli: preliminary characterization, optimization of production of acidocin B, a novel bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus M46 J Appl Bacteriol Vol 77, pp 140 - 148 41 Thomas L.V, Wimpenny, J.W.T (1996), Investigation of the effect of combined variations in temperature, pH and NaCl concentration on nisin inhibition of Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus, Appl Environ Microbiol Vol 62, pp 2006 - 2012 42 Uguen P, Hamlin J, Le Pennec J-P, Carlos Blanco (1999), Influence of osmolarity and the presence of an osmoprotectant on Lactococcus lactic growth and bacteriocin production, Appl Environ Microbiol Vol 58, pp 352 - 357 43 Verellen T.L.J, Bruggeman G, Van Reenen C.A, Dicks L.M.T, Vandamme E.J (1998), Fermentation optinization of plantaricin 423, a bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum 423, J Ferm Bioeng Vol 86, pp 174 -179 Vị ThÞ H»ng ... nuôi Vi? ??t Nam, đà tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu đặc tính ứng dụng vi khuẩn lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi" Nội dung đề tài nghiên cứu bao gồm: Vũ Thị Hằng Công nghệ Sinh học 2004-2006...Luận văn thạc sĩ khoa học Nghiên cứu đặc tính ứng dụng vi khuẩn lactic để sản xuất thức ăn chăn nuôi Ngành : công nghệ sinh học Ngi hng dn: Nguyn Vn... yếu nhóm vi khuẩn lactic Các nhà khoa học giới đà nghiên cứu khẳng định vi khuẩn lactic nhóm vi khuẩn an toàn, lành tính Hơn thực tế cho thấy hàng đời người ăn sản phẩm có chứa vi khuẩn lactic