3. Nội dung nghiên cứu
3.2.2. Xác định môi trường tối ưu cho nuôi cấy nấm Thượng hoàng
3.2.2.1. Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng carbon đến sinh trưởng sợi nấm trong môi trường dịch thể.
Để nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng carbon đến sinh trưởng của nấm Thượng hoàng trong môi trường dịch thể, chúng tôi sử dụng 4 loại đường là glucose, dextrose, fructose, maltose. Kết quả cho thấy, đường glucose cho sinh khối cao nhất đạt 25,48 g/l, thấp nhất là đường dextrose (17,61 g/l). Với các đường dextrose, fructose và maltose có sự chênh lệch về sinh khối. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.1 và hình 3.8
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nguồn carbon đến sự phát triển sợi nấm.
Glucose Fructose Maltose Dextrose Nấm Thượng
hoàng (g/l) 25,48 21,09 20,36 17,61
Hình 3.8. Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến sự phát triển sinh khối nấm PL. PLUS.
0 5 10 15 20 25 30
Glucose Fructose Maltose Dextrose
H àm l ượ n g si n h kh ố i kh ô (g/l ) Nguồn cacbon
Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến phát triển sinh khối nấm Thượng hoàng
Kết quả cho thấy giống nấm Thượng hoàng cho lượng sinh khối cao nhất (25,48 g/l) khi nhân giống với nguồn carbon là glucose; đồng thời sợi nấm phát triển trong môi trường lỏng nhỏ gọn hơn về mặt kích thước nên dễ thao tác hơn cho các thí nghiệm. Kết quả này tương tự như nghiên cứu của Trần Thị Lụa và cộng sự năm 2017 trên nấm P. baumi [1]nhưng lượng sinh khối thu được trong nghiên cứu này cao gấp 2 lần so với lượng sinh khối mà họ thu được là 13,5 g/l với Glucose. Vì vậy chúng tôi lựa chọn glucose là nguồn carbon cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.2.2. Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nitơ đến sinh trưởng sợi nấm trong môi trường dịch thể.
Khi sử dụng 5 nguồn nitơ là cao nấm men, Tryptone, peptone, cao thịt, dịch chiết ngô để làm môi trường nhân nuôi lỏng sợi nấm PLUS. Ta thấy, các nguồn nitơ này có ảnh hưởng khác nhau đến sinh trưởng của sợi nấm trong môi trường dịch thể, sinh khối sợi nấm đạt cao nhất khi sử dụng cao nấm men. Sinh khối sợi nấm đạt cao nhất là 23,53 g sinh khối khô /lít môi trường. Ngoài ra, trong môi trường nuôi cấy có nguồn nitơ hữu cơ thì sinh khối sợi nấm tăng cao hơn khi sử dụng môi trường nuôi cấy có nguồn nitơ vô cơ. Nhiều nghiên cứu về nhân sinh khối lỏng nấm Phellinus. sp này [13] cũng cho thấy nguồn đạm hữu cơ có tác dụng tăng sinh khối sợi nấm nhanh hơn so với nguồn đạm vô cơ.
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự phát triển sợi nấm.
Cao nấm
men Tryptone Peptone Cao thịt Dịch chiết ngô Nấm Thượng
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự phát triển của sinh khối nấm PLUS.
Từ kết quả này, chúng tôi tiếp tục lựa chọn cao nấm men làm nguồn nitơ để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của sợi nấm trong môi trường dịch thể
Nhiệt độ môi trường được điều chỉnh và theo dõi sự phát triển của sợi nấm ở giống nấm PLUS. Ta thấy, giống nấm này có sự phát triển tốt ở 27oC đến 28oC. và sinh trưởng tốt nhất ở 28oC, với lượng sinh khối đạt 27,80 g sinh khối khô/lít môi trường. Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Thu (2016) xác định nhiệt độ thích hợp cho nấm Phellinus linteus là 25oC [2]. Như vậy, có sự khác biệt trong nghiên cứu của chúng tôi với nghiên cứu này. Tuy nhiên, ta có thể thấy khoảng cách nhiệt được thử nghiệm trong thí nghiệm của Phạm Quang Thu là khá xa (5oC) do đó, 25oC có thể chưa phải là nhiệt độ chính xác nhất cho sự phát triển tối ưu của nấm. (Bảng 3.3 và hình 3.10 )
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của sợi nấm trong môi trường lỏng.
Nhiệt độ 26°C 27°C 28 °C 30 °C 33°C Nấm Thượng hoàng (g/l) 24,56 25,48 27,80 21,03 20,55 0 5 10 15 20 25
Cao nấm men Tryptone Peptone Cao thịt Dịch chiết ngô
H àm l ượ n g si n h kh ố i kh ô (g/l ) Nguồn Nitơ
Ảnh hưởng của nguồn Nitơ đến phát triển sinh khối nấm Thượng hoàng
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển sinh khối nấm PLUS.
Từ các kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi lựa chọn nhiệt độ 28oC để dùng cho nghiên cứu tiếp theo.
3.2.2.4. Ảnh hưởng của pH môi trường dịch thể đến sinh trưởng của sợi nấm. Khi nuôi cấy nấm thượng hoàng trên môi trường trong 15 ngày ở 5 mức pH khác nhau, sinh khối sợi nấm khô đạt 16,41 g/l đến 25,48 g/l, trong đó cao nhất là pH= 6.0 (sinh khối đạt 25,48 g/l). Tuy nhiên có thể thấy rằng pH môi trường của nấm thiên về axit nhẹ sẽ giúp cho sợi nấm phát triển tốt (pH từ 5.5 đến 6.0 cho lượng sinh khối cao hơn hẳn so với các pH khác ).
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của độ pH đến sự phát triển của sợi nấm trong môi trường lỏng.
pH 4.0 5.0 5.5 6.0 7.0 Nấm Thượng hoàng (g/l) 16,41 17,94 24,65 25,48 21,36 0 5 10 15 20 25 30 26°C 27°C 28 °C 30 °C 33°C H àm l ượ n g si n h kh ố i kh ô (g/l ) Nhiệt độ
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến phát triển sinh khối nấm Thượng hoàng
Hình 3.11. Ảnh hưởng của pH môi trường đến sự phát triển sinh khối nấm PLUS
pH 6.0 là pH của môi trường sau khi pha. Đây cũng là pH cho sinh khối nấm Thượng hoàng cao nhất. Do đó, pH 6.0 được chọn là pH phù hợp với các thí nghiệm sau này.
3.2.2.5. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sinh trưởng sợi nấm trong môi trường dịch thể.
Khi nuôi cấy nấm Thượng hoàng trên môi trường với các tốc độ lắc khác nhau cho thấy, tốc độ lắc có ảnh hưởng đến sinh khối sợi nấm. Sinh khối sợi nấm thu được tăng dần ở tốc độ lắc tăng dần từ 100 đến 150 vòng / phút. Sau đó khi lên đên 200 vòng/phút thì lượng sinh khối thu được giảm đi ở cả ba giống nấm (bảng 3.5, hình 3.12 ). Có thể khi tốc độ lắc tăng cao thì khả năng hòa tan các chất dinh dưỡng và oxy trong môi trường cao hơn, giúp sợi nấm được tiếp xúc tốt hơn với các thành phần này và sinh trưởng tốt hơn. Tuy nhiên, khi tốc độ lắc cao quá (200 vòng/phút) thì lực lắc lại tác động lên sợi nấm làm cho nó bị xé nhỏ hơn và sợi nấm phát triển không được tốt. Như vây, tốc độ nằm ở mức trung bình từ 120 vòng/phút đến 150 vòng/phút hữu ích cho sự phát triển của sợi nấm.
0 5 10 15 20 25 30 4 5 5,5 6 7 H àm l ượ n g si n h kh ố i kh ô (g/l ) pH
Ảnh hưởng của pH môi trường đến phát triển sinh khối nấm Thượng hoàng
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sinh khối nấm Thượng hoàng.
Tốc độ lắc (v/p) 100 120 150 200 Nấm Thượng hoàng (g/l) 20.01 24.03 25.48 20.10
Hình 3.12. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sự phát triển sinh khối nấm PL. PLUS
Từ bảng 3.5, chúng tôi chọn tốc độ lắc để thực hiện cho các thí nghiệm sau này là với chủng nấm PLUS là 150 vòng/phút.
Kết luận: Lượng sinh khối nấm thu được cao nhất là 27,8 g /l với thành phần môi trường nuôi cấy nấm Thượng hoàng PLUS trong nghiên cứu này gồm có: Glucose 40 g/l; Cao nấm men 20 g/l; K2HPO4 0,46 g/l; KH2PO4 1,00 g/l; MgSO4.7H2O 0,5 g/l; FeCl2 0,01 g/l; MnCl2.4H2O 0,036 g/l; ZnCl2 0,03 g/l; CuSO4.7H2O 0,005 g/l. Điều kiện nuôi cấy: nhiệt độ 28oC; pH 6,0; tốc độ lắc 150 vòng/phút. Thời gian lên men trong 15 ngày.