R COO HA 1 COOH B CH3COO HC CH4 + CO2 Trong ủú A, B, C là cỏc loại VSV khỏc nhau
4.3.2. Tuyển chọn cỏc chủng giống VSV cú khả năng phõn giải Xenluloza cao dựng trong s ản xuất chế phẩm
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ63
Mỗi chủng VSV phõn lập ủược cú hệ enzim xenlulaza khỏc nhau nờn hoạt tớnh của chỳng trờn cỏc cơ chất chứa xenluloza cũng khỏc nhaụ Do ủú, ủể thuận tiện cho quỏ trỡnh theo dừi, ủỏnh giỏ và tuyển chọn cỏc chủng giống VSV cú khả
năng phõn giải xenluloza mạnh nhất, ưu việt nhất chỳng tụi ủó tiến hành sơ tuyển từ 80 chủng VSV ban ủầu theo phương phỏp cấy vạch hoặc ủiểm trờn mụi trường Hutchinson - Clayton (cú CMC) và nuụi ở 2 mức nhiệt ủộ (300C, 500C) phự hợp với từng ủối tượng VSV. Sau 3 ngày lấy ra trỏng lugol và quan sỏt vũng phõn giải CMC. Kết quảủược trỡnh bày ở bảng 4.4 và ủồ thị 4.1. Bảng 4.4. Khả năng phõn giải CMC của cỏc chủng VSV phõn lập và thu thập ủược (R = D - d (mm)) Số chủng/mức ủộ phõn giải CMC VSV Số lượng Yếu (R=1 - 10 mm) (R= 11 - 20 mm) Trung bỡnh (R >20 mm) Mạnh Ưa nhiệt 14 8 4 2 VK Ưa ấm 21 12 7 2 Ưa nhiệt 11 3 6 2 N. mốc Ưa ấm 18 5 9 4 Ưa nhiệt 4 1 2 1 XK Ưa ấm 12 4 5 3 Tổng 80 33 33 14 % 100 41.25 41.25 17.5
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ64 đồ thị 4.1. Phõn cấp khả năng phõn giải CMC của cỏc chủng giống VSV phõn lập ủược 41.25 41.25 17.5 Yếu (1 - 10 mm) Trung bỡnh (11 - 20) Mạnh (>20 mm) Từ bảng 4.4 và ủồ thị 4.1 chỳng tụi cú kết luận:
- Cỏc chủng giống VSV tham gia phõn giải xenluloza là rất ủa dạng và phong phỳ, bao gồm cả vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn ưa nhiệt và ưa ấm.
- Tất cả cỏc chủng giống VSV phõn lập và thu thập ủược ủều thể hiện hoạt tớnh CMC - aza (xenlulaza) nhưng mức ủộ mạnh yếu là khỏc nhaụ Trong 80 chủng phõn lập và thu thập ủược thỡ cú tới 41,25% cú khả năng phõn giải CMC yếu (R < 10mm) và 41,25% cú khả năng phõn giải trung bỡnh (10 < R <= 20 mm), chỉ cú 17,5% số chủng cú khả năng phõn giải xenluloza mạnh (>20 mm). điều này giải thớch tại sao những ủống ủ tự nhiờn thường lõu chớn hơn và chất lượng phõn cũng kộm hơn cỏc ủống ủ cú sử dụng chế phẩm VSV
ủặc hiệụ
Qua ủú, chỳng tụi ủó sơ tuyển ủược 14 chủng giống VSV bao gồm cả
vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn ưa nhiệt và ưa ấm cú hoạt tớnh CMC - aza cao
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ65
4.3.2.2. Một sốủặc tớnh sinh học của cỏc chủng giống VSV nghiờn cứu
Trong quỏ trỡnh tuyển chọn cỏc chủng giống VSV ủạt mục ủớch nghiờn cứu, quỏ trỡnh ủỏnh giỏ ủặc tớnh sinh học của cỏc chủng giống VSV phõn lập
ủược cú một vai trũ ủặc biệt quan trọng (quyết ủịnh tớnh trung thực và khỏch quan của kết quả tuyển chọn). Bờn cạnh ủú, khi ủỏnh giỏ ủặc tớnh sinh học của cỏc chủng giống VSV thỡ cỏc chỉ tiờu thời gian mọc, kớch thước khuẩn lạc (KTKL), khoảng pH hoạt ủộng, khả năng khỏng khỏng sinh (khả năng cạnh tranh) và hỡnh thỏi khuẩn lạc thường ủược cỏc nhà khoa học lưu tõm nghiờn cứụ Cỏc nhà VSV học cho rằng: Chủng VSV nào cú thời gian mọc nhanh, ủường kớnh khuẩn lạc lớn, khoảng pH hoạt ủộng rộng, khả năng cạnh tranh lớn chủng
ủú sẽ cho mật ủộ tế bào lớn, sức sống lớn và khả năng chống chịu cỏc ủiều kiện bất thuận cao, thớch nghi tốt ở nhiều vựng sinh thỏi khỏc nhaụ Từ ủú, sẽ phỏt huy vai trũ chủủạo của chỳng trong mụi trường sống một cỏch tối ưu nhất.
Kết quả nuụi cấy và theo dừi cỏc chỉ tiờu trờn của cỏc chủng giống VSV nghiờn cứu ủược thể hiện ở bảng 4.4. Kết quả này cho thấy:
- Về thời gian mọc: Cỏc chủng giống VSV khỏc nhau cú thời gian mọc là khỏc nhaụ Tuy nhiờn, tất cả cỏc chủng giống VSV nghiờn cứu ủều tạo
ủược khuẩn lạc trước 72 h và nếu chiếu theo bảng phõn loại Becgõy (1984) thỡ cỏc chủng nghiờn cứu ủều mọc nhanh (24 - 72h). Trong ủú, ủỏng chỳ ý nhất là cỏc chủng V5, V8, V20 (<30h), N4, N9, N20 (24h) và X1, X3, X5 (48h).
- đường kớnh khuẩn lạc: đường kớnh khuẩn lạc của cỏc nhúm VSV (vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn) là rất khỏc nhaụ Trong ủú, cỏc chủng giống VSV thuộc nhúm nấm mốc cú kớch thước khuẩn lạc lớn nhất (>2 cm) cũn cỏc chủng giống VSV thuộc nhúm vi khuẩn và xạ khuẩn cú kớch thước nhỏ hơn (thường < 1 cm, trừ V5 ủạt 1,75 cm). Cỏc chủng giống cú ủường kớnh khuẩn lạc lớn nhất theo từng nhúm VSV gồm cú: Vi khuẩn: V5 (1,75 cm) và V20 (0,45cm); Nấm mốc: N9 và N20 (ủạt tới 4,35 - 4,8 cm); Xạ khuẩn: X3 và X5 (ủạt 0,4 - 0,45 cm).
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ66
- Khả năng thớch ứng ở cỏc mụi trường pH: Cỏc chủng giống VSV nghiờn cứu cú khả năng thớch ứng ở cỏc mức pH khỏc nhau là khỏc nhau, cú chủng thớch
ứng rộng nhưng cũng cú những chủng thớch ứng hẹp. Tuy nhiờn, tất cả cỏc chủng giống nghiờn cứu ủều thể hiện hoạt tớnh CMC - aza tốt hơn ở mụi trường trung tớnh (pH = 6 - 7), kộm hơn ở mụi trường axit hoặc kiềm yếu và rất kộm (thậm chớ mất hoạt tớnh) ở mụi trường axit (pH = 4). Cỏc chủng giống VSV ủược
ủỏnh giỏ là thể hiện hoạt tớnh CMC - aza mạnh nhất ở cỏc mức pH từ 4 - 8 bao gồm: V5, V20, N3, N9, N20, X3 và X5 (phụ lục 2). Như vậy, cỏc chủng này cú khả năng thớch ứng pH rộng nhất trong cỏc chủng giống nghiờn cứụ
- Khả năng cạnh tranh: đõy là chỉ tiờu thể hiện khả năng cạnh tranh giữa cỏc chủng khuẩn trong quần thể và giữa quần thể VSV ủú với mụi trường sống.
đểủỏnh giỏ chỉ tiờu này chỳng tụi ủó sử dụng chất ức chế là Streptomycin với cỏc mức nồng ủộ khỏc nhau, chủng VSV nào tồn tại và phỏt triển ủược trờn mụi trường cú nồng ủộ Steptomycin cao chứng tỏ chủng ủú cú sức sống tốt, sức cạnh tranh lớn. Số liệu thu ủược ủó chỉ rừ, ủa số cỏc chủng khuẩn nghiờn cứu ủều cú khả năng mọc tốt hơn ở mụi trường cú nồng ủộ Streptomycin thấp và trung bỡnh (<= 800 mg/lớt mụi trường), khả năng mọc của chỳng yếu dần ở cỏc mụi trường cú nồng ủộ khỏng sinh cao (> 800 mg/lớt mụi trường). Tuy vậy, vẫn cú tới 9 chủng cú khả năng phỏt triển ở mụi trường cú nồng ủộ khỏng sinh cao (từ 1200 - 1500 mg/lớt mụi trường) ủú là: V5, V16, V20, N9, N20, X1, X3 và X5.
Như vậy, trong 14 chủng VSV nghiờn cứu, cỏc chủng V5, V20, N9, N20, X3 và X5 sẽ cú khả năng phỏt huy vai trũ chủủạo của chỳng (phõn giải xenluloza) trong mụi trường sống một cỏch tối ưu nhất. để làm rừ hơn ủiều này chỳng tụi tiếp tục ủỏnh giỏ khả năng phõn giải xenlulo trờn cỏc cơ chất tự
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ61 Bảng 4.5. Một sốủặc tớnh sinh học của cỏc chủng giống VSV nghiờn cứu TT ChVSV ủng Thời gian mọc (h) KTKL sau 1 tuần nuụi cấy (cm) Nhiệt ủộ tối thớch (oC) pH hoạt ủộng Nồng ủộ Streptomycin max
(mg/lớt mụi trường) Hỡnh thỏi khuẩn lạc sau 1 tuần nuụi cấy