LUẬN văn THẠC sĩ CÔNG NGHỆ SINH học (FULL) nghiên cứu sử dụng nước thải chế biến tinh bột sắn để nuôi cấy bacillus thuringiensis

MỤC LỤC MỤC LỤC .1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .6 MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 1.1 Tổng quan Bacillus thuringiensis 10 1.1.1 Giới thiệu vi khuẩn Bacillus thuringiensis 10 1.1.2 Độc tố delta-endotoxin Bacillus thuringiensis chế tác động chúng .11 1.1.3 Khái quát thuốc trừ sâu sinh học 16 1.1.4 Nghiên cứu, sản xuất ứng dụng Bt Việt Nam 20 1.2 Tổng quan tình hình sản xuất tiêu thụ tinh bột sắn .24 1.2.1 Thơng tin chung tình hình canh tác tiêu thụ sắn 24 1.2.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn 31 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 36 2.1 Vật liệu 37 2.1.1 Chủng giống vi sinh vật sử dụng 37 2.1.2 Nước thải sản xuất tinh bột sắn 37 2.1.3 Thiết Bị 37 2.1.4 Môi trường tổng hợp TSB 37 2.2 Phương pháp 38 2.2.1 Phương pháp xác định mật độ tế bào, mật độ bào tử 38 2.2.2 Phương pháp xác định thông số nước thải 38 2.2.3 Phương pháp khử xyanua (CN-) có nước thải sản xuất tinh bột sắn 38 2.2.4 Phương pháp xác định nồng độ delta-endotoxin dịch nuôi cấy 38 2.2.5 Đánh giá khả phát triển Bt môi trường nước thải chế biến tinh bột qua tiền xử lý .40 2.2.6 Nghiên cứu tiền xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn 40 2.2.7 Đánh giá ảnh hưởng pH lên khả sinh trưởng Bt 41 2.2.9 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện cấp khí q trình lên men hệ thống lên men quy mơ phịng thí nghiệm (thể tích 5L) nước thải tinh bột lên sinh trưởng phát triển Bt 42 2.2.10 Đánh giá biến động pH trình lên men, so sánh trình lên men có khống chế ổn định pH khơng ổn định pH 42 2.2.11 Lên men Bt hệ lên men quy mơ phịng thí nghiệm, đánh giá hiệu giệt sâu sản phẩm lên men so sánh với chế phẩm thương mại có thị trường 43 2.2.12 Phương pháp thử nghiệm sinh học 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Khảo sát tính chất nước thải sản xuất tinh bột sắn 44 3.2 Thử nghiệm khả phát triển Bt nước thải tinh bột sắn 47 3.3 Nghiên cứu tiền xử lý nước thải tinh bột sắn để sử dụng nuôi cấy vi sinh vật 48 3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng số điều kiện môi trường lên khả sinh trưởng tạo tinh thể độc chủng Bacillus thuringiensis nước thải tinh bột sắn .53 3.5.1 Ảnh hưởng pH lên khả sinh trưởng tạo tinh thể độc chủng Bacillus thuringiensis 53 3.5.2 Ảnh hưởng độ thống khí lên khả sinh trưởng tạo tinh thể độc chủng Bacillus thuringiensis 58 3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện cấp khí q trình lên men hệ thống lên men quy mơ phịng thí nghiệm (thể tích 5L) nước thải tinh bột lên sinh trưởng phát triển Bt 62 3.6.1 Ảnh hưởng tốc độ khuấy lên sinh trưởng phát triển Bt 62 3.6.2 Ảnh hưởng tốc độ thổi khí lên sinh trưởng phát triển Bt 66 3.7 Đánh giá biến động pH trình lên men, so sánh q trình lên men có khống chế ổn định pH không khống chế ổn định pH 69 3.8 Nghiên cứu lên men thu nhận thuốc trừ sâu sinh học hệ lên men quy mơ phịng thí nghiệm (5L) 74 3.9 Thử nghiệm so sánh khả diệt sâu dịch lên men Bt từ nước thải chế biến tinh bột với chế phẩm thương mại có thị trường .76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .79 A KẾT LUẬN 79 B KIẾN NGHỊ 80 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, chữ viết tắt Giải thích, ý nghĩa WHO Tổ chức Y tế Thế giới FAO Tổ chức Lương thực Thế giới UNEP Chương trình mơi trường Thế giới BVTV Bảo vệ thực vật CNSH Công nghệ sinh học TCN Trước Công nguyên TSB Trypton soya Broth TSA Trypton soya Agar T-N Tổng nitơ T.P Tổng photpho COD Nhu cầu oxy hóa hóa BOD5 Nhu cầu oxy sinh học vvm Thể tích khí/thể tích mơi trường/phút rpm Vịng/phút cfu Đơn vị hình thành khuẩn lạc (colonyforming unit) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tình hình sản xuất sử dụng sắn năm 1993 dự kiến đến năm 2020 .25 Bảng 1.2 Một số thành phần dinh dưỡng có củ sắn 26 Bảng 1.3 Tính chất hóa lý nước thải sản xuất tinh bột sắn 34 Bảng 3.1 Kết phân tích chất lượng nước thải sản xuất tinh bột xưởng sản xuất tinh bột Tiên Sơn – Bắc Ninh 44 Bảng 3.2 Thử nghiệm khả phát triển Bt nước thải sản xuất tinh bột sắn 47 Bảng 3.3 Mật độ tổng số Bt sau 24 nuôi lắc 48 Bảng 3.4 Khả phát triển Bt môi trường nước thải chế biến tinh bột sắn 49 Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH lên trình sinh trưởng Bt 54 Bảng 3.6 ảnh hưởng độ thống khí lên khả sinh trưởng chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis 58 Bảng 3.7 Kết phân tích mật độ tổng số, bào tử hàm lượng độc tố deltaendotoxin tốc độ khuấy khác .63 Bảng 3.8 Sinh trưởng sinh độc tố chủng Bt điều kiện thổi khí khác lên men nước thải tinh bột sắn 66 Bảng 3.9 Các thông số mơi trường thống kê suốt q trình lên men 69 Bảng 3.10 Ảnh hưởng độ biến động pH lên khả sinh trưởng sinh độc tố Bt nuôi môi trường nước thải tinh bột săn qua tiền xử lý .72 Bảng 3.11 Động thái Bt nuôi cấy hệ lên men quy mơ phịng thí nghiệm mơi trường nước thải tinh bột sắn .74 Bảng 3.12 Ảnh hưởng lượng dịch nuôi cấy vi khuẩn Bt lên khả diệt sâu so sánh với chế phẩm trừ sâu sinh học V-BT 77 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hình dạng Vi khuẩn Bacillus thuringiensis 10 Hình 1.2 Sâu bị chết ăn phải nhiễm Bt .13 Hình 1.3 Tinh thể độc Bt kính hiển vi điện tử .14 Hình 1.4 Chuyển gen sinh độc tố Bt vào ngô 15 Hình 1.5 Cây sắn củ sắn sau thu hoạch .24 Hình 1.6 Sản lượng tinh bột sắn số nước (x1000 tấn) 30 Hình 1.7 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn 33 quy mô công nghiệp (Thái Lan) 33 Hình 1.8 Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn 35 Hình Đường chuẩn protein để xác định delta-endotoxcin 39 Hình 3.1 Sinh trưởng Bt mơi trường TSB 51 Hình 3.3 Sinh trưởng Bt môi trường 50% nước thải tinh bột sắn 52 Hình 3.4 Sinh trưởng Bt mơi trường 100% nước thải tinh bột sắn 53 Hình 3.5 Sinh trưởng sinh độc tố Bt nước thải tinh bột sắn có pH 55 Hình 3.6 Sinh trưởng sinh độc tố Bt nước thải tinh bột sắn có pH6 55 Hình 3.7 Sinh trưởng sinh độc tố Bt nước thải tinh bột có pH7 56 Hình 3.8 Sinh trưởng sinh độc tố Bt nước thải tinh bột có pH8 57 Hình 3.9 Biểu đồ mật độ tổng số thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng độ thống khí 59 Hình 3.10 Biểu đồ mật độ bào tử thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng độ thống khí 60 Hình 3.11 Biểu đồ hàm lượng độc tố delta-endotoxin thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng độ thống khí 61 Hình 3.12 DO hệ lên men tốc độ khuấy khác 62 Hình 3.13 Sinh trưởng sinh độc tố delta-endotoxin Bt hệ lên men với tốc độ khuấy 350 rpm 64 Hình 3.14 Sinh trưởng sinh độc tố delta-endotoxin Bt hệ lên men với tốc độ khuấy 450 rpm 65 Hình 3.15 Sinh trưởng sinh độc tố delta-endotoxin Bt hệ lên men với tốc độ khuấy 550 rpm 65 Hình 3.16 DO hệ lên men tốc độ thổi khí khác 66 Hình 3.17 Sinh trưởng sinh độc tố Bt nuôi môi trường nước thải tinh bột sắn điều kiện thổi khí 0.2vvm 67 Hình 3.18 Sinh trưởng sinh độc tố Bt nuôi môi trường nước thải tinh bột sắn điều kiện thổi khí 0,5vvm 68 Hình 3.19 Sinh trưởng sinh độc tố Bt nuôi môi trường nước thải tinh bột sắn điều kiện thổi khí 1,0vvm 68 Hình 3.20 Biến độ pH q trình lên men mơi trường nước thải tinh bột 71 Hình 3.21 Sinh trưởng phát triển Bt môi trường không điều chỉnh pH 72 Hình 3.22 Ảnh hưởng ổn định pH đến khả sinh trưởng phát triển Bt môi trường nước thải tinh bột sắn .73 Hình 3.23 Khả sinh trưởng sinh độc tính chủng vi khuẩn Bt suốt trình lên men 76 Hình 3.24 Ảnh hưởng lượng dịch ni cấy vi khuẩn Bt lên khả diệt sâu so sánh với chế phẩm trừ sâu sinh học V-BT 78 MỞ ĐẦU Nhu cầu tinh bột sắn ngày tăng năm trở lại ứng dụng rộng rãi chúng công nghiệp đời sống người Điều dẫn đến gia tăng nhanh chóng nhà máy chế biến tinh bột sắn quy mộ lẫn số lượng Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích mà chúng đem lại, làm ngơ thực trạng môi trường đáng báo động chất thải mà đặc biệt nước thải tạo trình chế biến tinh bột hàng ngày hàng đầu độc mơi trường Tình trạng nước thải chế biến tinh bột có hàm lượng ô nhiễm hữu cao, chúng phải xử lý trước thải môi trường tái sử dụng để sản xuất sản phẩm có ích nhằm giảm thiểu lượng nước thải môi trường Sản phẩm thương mại từ Bacillus thuringiensis sử dụng việc bảo vệ rừng nông nghiệp, nhiên, việc ứng dụng rộng rãi sản phẩm gặp trở ngại giá thành sản xuất cịn cao Do đó, với mong muốn tìm giải pháp nhằm tái sử dụng có hiệu nước thải chế biến tinh bột sắn – ô nhiễm giàu dinh dưỡng cho vi sinh vật, đồng thời tìm nguồn nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có để sản xuất sản phẩm thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ Bacillus thuringiensis, chúng tơi thực đề tài: “Nghiên cứu sử dụng nước thải chế biến tinh bột sắn để nuôi cấy Bacillus thuringiensis” Đề tài bao gồm nội dung sau: Phân tích thành phần nước thải tạo từ trình chế biến sắn để sản xuất tinh bột (nước thải tinh bột sắn), đánh giá sơ khả sử dụng nước thải tinh bột sắn để nuôi cấy vi sinh vật có ích nói chung Bacillus thuringiensis (Bt) nói riêng Đánh giá khả phát triển Bt môi trường nước thải tinh bột sắn Tiền xử lý nước thải tinh bột sắn (loại bỏ chất độc, tạo điều kiện phù hợp cho phát triển chủng Bt nghiên cứu: điều chỉnh pH) đánh giá khả phát triển chủng Bacillus thuringiensis nghiên cứu môi trường nước thải qua tiền xử lý Đánh giá ảnh hưởng số yếu tố mơi trường (pH, độ thống khí) lên khả sinh trưởng tạo tinh thể độc chủng Bacillus thuringiensis nghiên cứu nuôi nước thải tinh bột sắn qua tiền xử lý Đánh giá ảnh hưởng điều kiện cấp khí (tốc độ khuấy, tốc độ thổi khí) lên khả sinh trưởng sinh độc tố chủng Bacillus thuringiensis nghiên cứu bình lên men quy mơ phịng thí nghiệm (thể tích 5L) Nghiên cứu biến động pH trình sinh trưởng chủng Bt nghiên cứu, so sánh khả sinh trưởng sinh độc tố chủng Bacillus thuringiensis nghiên cứu nuôi nước thải chế biến tinh bột sắn Nghiên cứu biến động mật độ tế bào, mật độ bào tử, hàm lượng độc tố delta-endotoxin sinh trình lên men Thử nghiệm sinh học, so sánh khả diệt sâu dịch sản phẩm lên men nước thải tinh bột sắn với chế phẩm thương mai có mặt thi trường (chế phẩm N-Bt) pH 34 35 36 0,5 0,5 0,5 7,64 7,76 7,81 450,3125 450,8375 450,4875 77,6499 75,7249 78,5499 37 0,5 7,85 450,6625 78,6499 38 0,5 7,86 450,4875 80,2749 39 0,5 7,95 450,925 81,3249 40 41 0,5 0,5 8,02 8,05 450,1 450,575 80,2999 88,9999 42 0,5 8,03 450,1875 87,0249 43 0,5 8,09 450,75 88,3499 44 45 0,5 0,5 8,15 8,22 450,925 450,3125 88,7249 88,7249 46 0,5 8,22 450,05 88,3499 47 0,5 8,22 450,6625 91,0749 48 0,5 8,22 450,4875 91,7749 pH thời gian lên men (h) Hình 3.20 Biến độ pH q trình lên men mơi trường nước thải tinh bột pH dịch lên men biến đổi từ pH 7,7 tới pH trình sinh trưởng Bt tiến tới pha log cuối tăng lên thâm chí tới pH8 * So sánh khả sinh trưởng phát triển chủng Bt nghiên cứu điều kiện lên men có ổn định pH không ổn định Kết so sánh ảnh hưởng độ biến động pH thể bảng 3.10 Bảng 3.10 Ảnh hưởng độ biến động pH lên khả sinh trưởng sinh độc tố Bt nuôi môi trường nước thải tinh bột săn qua tiền xử lý 12 24 36 48 Không điều chỉnh pH Mật độ deltaMật độ bào tổng số endotoxin tử (cfu/ml) (cfu/ml) (mg/l) 5,20.10 2,10.10 130,6 5,60.10 4,70.10 415,32 6,00.10 5,40.10 512,3 1,60.10 541,56 1,25.10 8 2,30.10 1,10.10 586,3 Có điều chỉnh pH Mật độ tổng số (cfu/ml) 1,00.10 4,20.10 1,60.10 1,50.10 8,70.10 Mật độ bào tử (cfu/ml) 4,50.10 1,30.10 1,80.10 2,80.10 3,77.10 deltaendotoxin (mg/l) 164,43 379,411 511,707 599,607 630,889 Không ổn định pH 1.40E+09 1.20E+09 1.00E+09 8.00E+08 6.00E+08 4.00E+08 2.00E+08 0.00E+00 12 Mật độ tế bào, bào tử (cfu/ml) Thời gian (h) 24 48 36 700 600 500 400 300 200 100 thời gian lên men (h) Mật độ tổng số Mật độ bào tử delta-endotoxin Hình 3.21 Sinh trưởng phát triển Bt môi trường không điều chỉnh pH Có thể thấy rằng, khơng có khống chế pH, mật độ tổng số tăng nhanh đạt tối đa thời điểm 36 (1,25.10 cfu/ml), thấp so với thí nghiệm lên men có ổn định pH Thời gian để đạt tới mật độ tối đa chậm so với thí nghiệm ổn định pH Điều giải thích giai đoạn phát triển mình, pha log, chúng tạo nhiều sản phẩm trung gian có tính axit dẫn tới làm giảm pH môi trường xuống thấp Chính điều kìm hãm phát triển chủng Bt nghiên cứu dẫn tời thời gian đạt mật độ tổng số tối đa chậm so với thí nghiệm có ổn định pH Do phát triển yếu nên lý mà hàm lượng delta-endotoxin đo thấp so với thí nghiệm có ổn định pH 2.00E+09 1.50E+09 1.00E+09 5.00E+08 0.00E+00 12 Mật độ tế bào, bào tử (cfu/ml) Ổn định pH (pH 7) 24 48 36 700 600 500 400 300 200 100 thời gian lên men (h) Mật độ tổng số Mật độ bào tử delta-endotoxin Hình 3.22 Ảnh hưởng ổn định pH đến khả sinh trưởng phát triển Bt môi trường nước thải tinh bột sắn Nhân xét chung: Với lên men có điều chỉnh pH mật độ tổng số tối đa đạt cao sớm so với không điều chỉnh pH Hàm lượng delta-endotoxin thí nghiệm lên men không ổn định pH thấp rõ rệt so (chỉ ) với thí nghiệm lên men có ổn định pH 3.8 Nghiên cứu lên men thu nhận thuốc trừ sâu sinh học hệ lên men quy mơ phịng thí nghiệm (5L) Sau tiến hành tối ưu hóa số yếu tố ảnh hưởng tới khả sinh trưởng phát triển sinh độc tính chủng Bt sử dụng hệ thống lên men quy mơ phịng thí nghiệm Chúng tơi tiến hành nghiên cứu động thái chủng Bt nghiên cứu suốt q trình lên men Kết phân tích mật độ tổng số, bào tử delta-endotoxin thể bảng 3.12 hình 3.21 Bảng 3.11 Động thái Bt nuôi cấy hệ lên men quy mơ phịng thí nghiệm mơi trường nước thải tinh bột sắn Thời gian lên men (h) Mật độ tổng số (cfu/ml) 1,00.10 1,40.10 1,30.10 5,80.10 Mật độ bào tử (cfu/ml) 4,50.10 5,50.10 5,00.10 6,60.10 9,40.10 5,90.10 10 4,20.10 6,50.10 12 2,50.10 1,30.10 14 5,90.10 4,50.10 16 8,30.10 7,90.10 18 8,50.10 2,30.10 20 8,70.10 1,50.10 22 8,80.10 1,90.10 24 1,60.10 1,80.10 26 1,59.10 1,60.10 delta-endotoxin (mg/l) 164,430144 197,376912 206,281444 240,627496 256,146823 313,644658 379,410988 397,220052 391,877332 399,509788 410,322434 417,446060 511,706892 516,540780 3,20.10 1,48.10 48 3,70.10 1,48.10 46 3,40.10 1,48.10 44 3,70.10 1,49.10 42 3,40.10 1,50.10 40 3,50.10 1,50.10 38 2,80.10 1,50.10 36 2,40.10 1,51.10 34 2,20.10 1,55.10 32 1,90.10 1,56.10 30 1,80.10 1,57.10 28 558,646496 572,893747 585,741715 594,519039 599,607343 609,529536 617,289200 626,066524 664,228804 674,885836 674,889168 1.00E+10 800.000000 1.00E+09 1.00E+08 Mật độ tế bào, bào tử (cfu/ml) 600.000000 1.00E+07 500.000000 1.00E+06 1.00E+05 400.000000 1.00E+04 300.000000 1.00E+03 200.000000 1.00E+02 100.000000 1.00E+01 1.00E+00 0.000000 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 thời gian lên men (h) Mật độ tổng sốMật độ bào tửdelta-endotoxin Hàm lượng delta-endotoxin (mg/l) 700.000000 Hình 3.23 Khả sinh trưởng sinh độc tính chủng vi khuẩn Bt suốt trình lên men Từ kết bảng 3.11 hình 3.21 cho thấy: mật độ tổng số vi khuẩn khả sinh độc tính tăng theo thời gian Mật độ tổng số vi khuẩn tăng nhanh giai đoạn từ đến 14 lên men, từ khoảng 14 đến 22 mật độ tổng số chủng vi khuẩn tăng chậm dần số lượng đạt mật độ cao 24 đạt 1,6.10 CFU/ml sau mật độ tổng số giảm chậm dù tới kêt thúc thí nghiệm (48 giờ) mật độ tổng số ngưỡng 10 cfu/ml Bên cạnh khả sinh trưởng vi khuẩn Bt khả sinh độc tố trình lên men tăng dần theo thời gian Trong khoảng thời gian - 6h, lượng độc tố delta-endotoxin tăng chậm không cao (tại thời điểm hàm lượng deltaendotoxin đo bẳng khoảng 64% so với thời điểm kết thúc thí nghiệm) giai đoạn thích nghi vi khuẩn chúng có khả sinh bào tử môi trường lên men giàu dinh dưỡng dẫn đến hình thành tinh thể độc thấp Chủng vi khuẩn Bt nghiên cứu có sinh trưởng cực đại sau 24h khả sinh độc tính cao sau 48h 3.9 Thử nghiệm so sánh khả diệt sâu dịch lên men Bt từ nước thải chế biến tinh bột với chế phẩm thương mại có thị trường Sau nghiên cứu khả sinh trưởng sinh tổng hợp độc tính chủng vi khuẩn Bt để so sánh hiệu diệt sâu chủng vi khuẩn chúng tơi tiến hành thí nghiệm so sánh với sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học thương phẩm V-BT Công ty HaiNan Natura Bio - Technology V.Co nồng độ khác Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ dịch sản phẩm lên men chủng Bt nghiên cứu thuốc trừ sâu sinh học V-BT thương phẩm tiến hành sau: dịch nuôi cấy Bt nước thải sản xuất tinh bột sắn thuốc trừ sâu sinh học V-BT thử nghiệm sâu đục thân ngô với nồng độ tương ứng Kết thí nghiệm thu thể Bảng 3.12 hình 3.24: Bảng 3.12 Ảnh hưởng lượng dịch nuôi cấy vi khuẩn Bt lên khả diệt sâu so sánh với chế phẩm trừ sâu sinh học V-BT Tỷ lệ thuốc (%) 10 Bt 68 70 74 100 V-BT 67 71 75 100 Tỷ lệ sâu chết (%) Ghi chú: Bt: dịch nuôi cấy Bt nước thải tinh bột V-BT: thuốc trừ sâu sinh học thương phẩm Tỷ lệ sâu chết (%) 120 100 80 60 40 20 Tỷ lệ sử dụng (%) BtV-Bt 10 Hình 3.24 Ảnh hưởng lượng dịch nuôi cấy vi khuẩn Bt lên khả diệt sâu so sánh với chế phẩm trừ sâu sinh học V-BT Kết bảng 3.12 biểu hình 3.22 cho thấy khả diệt sâu đục thân ngô dịch nuôi cấy vi khuẩn Bt tương đồng với chế phẩm trừ sâu sinh học V-BT tất nồng độ thí nghiệm 1% - 10% Khả diệt sâu phương án thí nghiệm tăng dần theo lượng dịch bổ sung từ -10% Khả diệt sâu hiệu nồng độ dịch 10%, sâu bị tiêu diệt 100% sau ngày thí nghiệm Qua khẳng định khả diệt sâu chủng Bt trương đương với chế phẩm V-BT nồng độ diệt sâu tối ưu 10% sâu đục thân ngơ Qua sơ kết luận độc tính dịch sản phẩm lên men chủng Bt nghiên cứu tương đương với thuốc trừ sâu sinh học thương phẩm V-BT KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A KẾT LUẬN 1- Nước thải chế biến tinh bột sắn giàu hữu cơ, nhiên lại có pH thấp (3,82) nên cần phải điều chỉnh pH thích hợp (pH7 tối ưu nhất) cho chủng Bt nghiên cứu 2- Hàm lượng xyanua nước thải cao đòi hỏi phải tiền xử lý (sục khí ozon) để loại bỏ (mật độ tổng số mẫu có tiền xử lý xyanua cao gấp 3,6 lần so với mơi trường trung hịa pH7) Sau tiền xử lý (loại bỏ xyanua, trung hòa pH7), chủng Bt nghiên cứu phát triển tốt môi trường nước thải tinh bột sắn mà khơng cần phải pha lỗng (mật độ tế bào tối đa đạt 8,7.10 cfu/ml, hàm lượng delta-endotoxin đạt: 446,93 mg/l) 3- Ở điều kiện tỷ lệ mơi trường/thể tích bình ni 20%, khả sinh trưởng tạo độc tố chủng Bt nghiên cứu cao hẳn so với tỷ lệ khác cao Điều cho thấy chủng hiếu khí mạnh 4- Tốc độ khuấy 450rpm, tốc độ thổi khí 0.5vvm hệ thống lên men quy mơ phịng thí nghiệm (thể tích 5L) thích hợp cho sinh trưởng, phát triển sinh độc tố chủng Bt nghiên cứu 5- pH trình lên men môi trường nước thải tinh bột sắn biến đổi liên tục (từ 7,7 giảm xuống 6,02 sau lại tăng từ 6,02 lên 8,2) Khi ổn định pH, khả sinh trưởng, tạo độc tố của chủng nghiên cứu cao rõ rệt so với không ổn định pH 6- Trong điều kiện lên men tối ưu, mật độ tổng số (tế bào bào tử) chủng nghiên cứu đạt cao 24 (1,6.10 cfu/ml), hàm lượng deltaendotoxin cao thời điểm 48 (đạt xấp xỉ 675mg/l) 7- Hiệu diệt sâu đục thân ngô (Ostrinia furnacalis) dịch sản phẩm lên men so với chế phẩm V-Bt Công ty HaiNan Natura Bio Technology V.Co tương đương B KIẾN NGHỊ Do hạn chế thời gian nên luận văn chưa thể tiến hành đánh giá ảnh hưởng việc bổ sung nguồn dinh dưỡng nhằm tăng khả sinh trưởng, phát triển sinh độc tố chủng vi khuẩn nghiên cứu Ở giới hạn đề tài, tiến hành đối tượng Bacillus thuringiensis var kurstaki, chưa thể tiến hành với nhóm đối tượng khác có tác dụng tương tự Trichodesma hay số nhóm vi khuẩn có ích khác Rất mong có điều kiện tiếp tục nghiên cứu, nghiên cứu bổ sung mở rộng thêm TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tiếng Việt: Hồng Kim Anh, Ngơ Kế Sương, Nguyễn Xích Liên, 2004, Tinh bột sắn sản phẩm từ tinh bột sắn, NXB Khoa học Kỹ thuật Ngơ Đình Bính (2000), Nghiên cứu sản xuất sử dụng hỗn hợp chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật trừ sâu bệnh hại trồng nơng lâm nghiệp, Báo cáo kết Hồn thiện công nghệ sản xuất ứng dụng chế phẩm Bt hỗn hợp với chế phẩm khác đề tài KHCN 02 – 07B Ngơ Đình Bính (2003) Báo cáo kết quả: Nghiên cứu sử dụng giống gốc Bacillus thuringiensis có hoạt lực cao trừ sâu hại trồng phát triển mơ hình ứn dụng phịng trừ tổng hợp cho vùng rau Vân Tảo, Thường Tín, Hà Tây, Đề tài KC 04 – 12 Quyết định số 1971/1999/QĐ-BKHCNMT ngày 10/11/1999, Quyết định việc ban hành Quy trình cơng nghệ tiêu hủy tái sử dụng xianua Hoàng Kim, Phạm Văn Biên Cây Sắn Nhà xuất Nơng nghiệp 1996 Hồng Kim, Nguyễn Đăng Mãi (ed.) Sắn Việt Nam: Hiện trạng, định hướng giải pháp phát triển năm đầu kỷ 21 Nhà xuất Nông nghiệp 2001 B Tài liệu nước ngoài: Bradford MM (1976), “A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantitites of protein utilizing the principle of protein-dye binding”, Anlytical Biochem, 72, pp 248-254 Cassava and the future of starch, Nyerhovwo John Tonukari, Electronic Journal of Biotechnology No 1, Issue of April 15, 2004 Crickmore N., D.R Zeigler, J Feitelson, E Schnepf, J Van Rie, D Lereclus, J Baum and D.H Dean, 1998, Revision of nomenclature for the Bacillus thuringiensis pesticidal crystal proteins, Microbial Mol Biol Rev 62, pp 807-813 10 Faust, R.M 1974 Bacterial diseases In: Insect Diseases Edited by G.E Cantwell) Marcel Dekker, New York pp 87-183 11 Goldberg, L.J., and Margalit, J 1977 A bacterial spore demonstrating rapid larvicidal activity against Anopheles serengetii, Uranotaenia unguiculata, Culex univittatus, Aedes aegypti and Culex pipiens Mosq News 37: 355-358 12 Höfte, H., and Whiteley, H.R 1989 Insecticidal crystal proteins of Bacillus thuringiensis Microbiol Rev., 53: 242-255 13 Krieg, A., Huger, A.M., Langenbruch, G.A., and Schnetter W, 1983, Bacillus thuringiensis var tenebrionis: ein neuer gegenuber larven von Coleopteren wirksamer Pathotyp Z Ang Entomol 96: 500-508 14 Kwang-Bo Joung, Jean-Charles Côté, 2000, A review of the environmental impacts of the microbial insecticide Bacillus thuringiensis, Technical Bulletin No 29 15 Lacey, L.A., and Goettel, M.S 1995 Current developments in microbial control of insect pests and prospects for the early 21 century Entomophaga 40(1): 3-27 16 Lambert, B., and Peferoen, M 1992 Insecticidal promise of Bacillus thuringiensis Bioscience 42: 112-122 17 Lereclus, D., Delécluse, A., and Lecadet, M.-M 1993 Diversity of Bacillus thuringiensis toxins and genes In: Bacillus thuringiensis, an Environmental Biopesticide: theory and practice Wiley, New York pp 3769 18 NDUELE, M.; LUDWIG, A and VAN OOTEGHEM, M The use of cassava starch in the formulation of gelatin capsules Journal de Pharmacie de Belgique, 1993, vol.48,No5: 325-334 19 NWOKORO, SO; ORHERUATA, AM and ORDIAH, PI Replacement of maize with cassava sievates in cockerel starter diets: effect on performance and carcass characteristics Tropical Animal Health and Production , 2002, vol.34,No2: 163-167 20 OKEZIE, BO and KOSIKOWSKI, FV Cassava as a food Critical Review of Food Science and Nutrition , 1982, vol.17 No.3, 1-71 21 Park S H., B T Koo, B S Shin, S K Choi, Y M Jeong, J G Pan, and J I Kim (1997), “Characterization of 1925 Bacillus thuringiensis isolates from plants in Korea” Kor J Appl Microbiol Biotechnol Vol 25, No 2, p.159-165 22 SCOTT, GJ; ROSEGRANT, MW and RINGLER, C Roots and Tubers for the 21st Century: Trends, Projections, and Policy Options, 2000, p.1-71 23 APHA, AWWA, and WEF, 1998, Standard Methods for the examination th of water and wastewater, 20 ed., American Public Health Association, Washington, D.C 24 TAN, KH; FERGUSON, LB and CARLTON, C Conversion of cassava starch to biomass, carbohydrates, and acids by Aspergillus niger Journal of Applied Biochemistry , 1984, vol.6, No 1-2: 80-90 25 Van Frankenhuyzen, K 1993 The challenge of Bacillus thuringiensis In: Bacillus thuringiensis, an environmental biopesticide: theory and practice Wiley, New York pp 1-35 26 VUILLEUMIER, S Worldwide production of high-fructose syrup and crystalline fructose American Journal of Clinical Nutrition , 1993, vol.58, N5: 733-736 27 Yasuda, Yasuhiro (1991), “Sewage sludge utilization technology in Tokyo”, Water Science & Technology, 23 (10-12), pp 1743-1752 28 A Yezza, R.D Tyagi, J.R Valéro, R.Y Surampalli, 2006, Bioconversion of industrial wastewater and wastewater sludge into Bacillus thuringiensis based bipesticides in pilot fermenter, Bioresourse technology 97, pp 18501857 C Tài liệu Internet: 29 http://www.cassavabiz.org/postharvest, Cassava Starch Production 30.http://xulymoitruong.blogspot.com/2009/11/xu-ly-nuoc-thai-tinh-botsan.html 31.http://khuyennong.mard.gov.vn/view/AfterHarvestTech.aspx?TabID=5&O jectID=20&ItemID=134, Quy trình chế biến tinh bột sắn từ củ sắn, Sở Nông nghiệp Hưng Yên 32.http://vietnamchemtech.com.vn/? Pl=REVIEW&Me=News&Cy=2D914A3 C-F43B-4E1E-A841398395E31553&Ix=dfd79367-a413-41d9-afaba5b365ec8b53 33.http://www.prolawnsystems.com/insects-pests-beneficial.htm 34.http://visualsunlimited.photoshelter.com/image/I0000vOqItnsg1E8 35.http://www.truongtructuyen.vn/default.aspx?tabid=238&g=posts&t=13727 36.http://www.scq.ubc.ca/bt-corn-is-it-worth-the-risk 37 baiduthicongnghesinhhoc_fix.pdf 38 http://raovattoanquoc.vn/showthread.php?t=3658 39 http://xulymoitruong.blogspot.com/2009/11/xu-ly-nuoc-thai-tinh-botsan.html ... thải tạo từ trình chế biến sắn để sản xuất tinh bột (nước thải tinh bột sắn) , đánh giá sơ khả sử dụng nước thải tinh bột sắn để nuôi cấy vi sinh vật có ích nói chung Bacillus thuringiensis (Bt)... 5L) Nghiên cứu biến động pH trình sinh trưởng chủng Bt nghiên cứu, so sánh khả sinh trưởng sinh độc tố chủng Bacillus thuringiensis nghiên cứu nuôi nước thải chế biến tinh bột sắn Nghiên cứu biến. .. tính chất nước thải nêu trên, công nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn đề xuất sau: Nƣớcthảisản xuất tinh bột sắn Hình 1.8 Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn *Thuyết