III. Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu sinh học B.thuringiensis
3.3.1. Ảnh hưởng của điều kiện lên men đến sinh trưởng của chủng TC2.5
3.3.1.1. Ảnh hưởng của pH
Vi khuẩn Bacillus thuringiensis cũng giống như tất cả các vi sinh vật khác, do có cấu trúc bé nhỏ và đơn giản nên chịu tác động trực tiếp của các yếu tố ngoại cảnh, trong đó, pH là một trong những tác nhân ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng và hình thành các sản phẩm lên men của vi sinh vật. Để xác định pH thích hợp cho sinh trưởng của Bacillus thuringiensis, các thí nghiệm được tiến hành như sau: dịch lên men, được điều chỉnh về các độ pH: 5,0; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 9,0. Tiến hành các thí nghiệm trong bình nón 500 ml với dung
tích môi trường 100 ml, nhiệt độ lên men 30oC, thời gian lên men 48 giờ, tốc độ lắc 200 vòng/phút. Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của pH ban đầu đến sinh trưởng của chủng TC 2.5
Độ pH môi trường Mật độ tế bào (CFU/ml) 5,0 2,3 x106 6,0 1,5 x108 6,5 2,2x108 7,0 2,4 x108 7,5 4,5x108 8,0 1,1 x107 9,0 5,5 x106
Kết quả nghiên cứu ở bảng 3. 3 cho thấy chủng TC 2.5 sinh trưởng tốt trên môi trường trung tính. Ở thí nghiệm có pH ban đầu thấp (pH5) và pH cao (pH9) khả năng sinh trưởng của TC 2.5 không tốt, mật độ tế bào chỉ đạt 106 CFU/ml, tương đương với mật độ cấp giống ban đầu, thấp hơn hàng trăm lần so với mật độ tế bào đạt được ở các thí nghiệm có pH trung tính. Ở các thí nghiệm có pH ban đầu từ 6,5 – 7,5 mật độ tế bào đạt được trong dịch canh trường sau 48 giờ lên men tương đương nhau. Như vậy, vi khuẩn Bacillus
thuringiensis sinh trưởng tốt trong môi trường có pH ban đầu từ 6,5 – 7,5.
3.3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Trong tự nhiên tuỳ thuộc nhóm vi sinh vật, mà nhiệt độ sinh trưởng khác nhau. Ở nhiệt độ thích hợp, vi sinh vật sinh trưởng mạnh, tạo nhiều sinh khối và các sản phẩm phụ. Ngược lại, nhiệt độ không thích hợp sẽ gây ức chế sự phát triển hoặc tiêu diệt vi sinh vật. Do vậy, cần xác định nhiệt độ tốt ưu cho quá trình lên men. Thí nghiệm được thực hiện ở các nhiệt độ: 20oC, 25oC, 30oC, 35oC, 40oC, 45oC.
Nhiệt độ lên men (oC) Mật độ tế bào (CFU/ml) 20 6,5 x 107 25 2,8 x 108 30 5,49 x 108 35 4,3 x 108 40 8,5 x 107 45 2,3 x 106
Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.4 cho thấy: nhiệt độ có ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng của chủng TC 2.5. Chủng TC 2.5 sinh trưởng mạnh nhất trong khoảng nhiệt độ từ 25 – 35oC, ở nhiệt độ này mật độ tế bào, bào tử đạt 4,19x108
CFU/ml. Kết quả nghiên cứu này cũng phù hợp với các kết quả nghiên cứu của Ngô Đình Bính và các cộng sự về ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của
Bacillus thuringiensis. Theo đó, nhiệt độ sinh trưởng tốt nhất của vi khuẩn
Bacillus thuringiensis là 28±1oC (Ngô Đình Bính,2011; Tien et al., 2013; Trang
et al., 2012). Ở nhiệt độ dưới 20oC vi khuẩn B. thuringiensis sinh trưởng chậm, trên 40oC bắt đầu ức chế sự sinh trưởng.