Sau khi nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của Bacillus mucilaginosus chúng tôi có kết quả nó phát triển tốt nhất
ở PH = 7, nhiệt độ từ 350C–400C, nguồn nitơ tốt nhất là pepton. Từ đó, tiến hành nuôi cấy Bacillus mucilaginosus để nghiên cứu xây dựng đường cong sinh trưởng.
Nuôi cấy Bacillus mucilaginosus trên máy lắc 150 vòng/ phút ở nhiệt độ phòng trong bình tam giác lớn 500ml dịch Pikovskya lỏng chứa các nguồn trên và điều chỉnh pH = 7. Xác định khả năng sinh trưởng và phát triển của nó sau khi nuôi cấy được 5 ngày.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 20 40 60 80 100 120 140 O D
Thời gian ( giờ)
Đường cong sinh trưởng
Nhận xét:
Quan sát chủng vi khuẩn Bacillus mucilaginosus trong quá trình nuôi cấy, trải qua 4 giai đoạn phát triển liên tiếp gồm: pha lag, pha log, pha cân bằng, pha suy vong.
Pha lag được tính từ lúc bắt đầu nuôi cấy giống đến khi vi khuẩn đạt được tốc độ sinh trưởng cực đại. Trong pha lag vi khuẩn chưa phân chia, nhưng trọng lượng và thể tích tế bào tăng rõ rệt do trong thời kỳ này vi khuẩn đang thích nghi với môi trường và chất dinh dưỡng. Kết quả cho thấy, pha lag diễn ra trong 12 giờ đầu của quá trình nuôi cấy.
Pha log từ 24 giờ đén 60 giờ nuôi, nồng độ tế bào tăng nhanh chóng vì sau pha lag vi khuẩn đã thích nghi được với môi trường, trong môi trường số lượng tế bào lớn. Bên cạnh đó giai đoạn này vi sinh vật có khả năng tổng hợp các enzyme ngoại bào lớn nhất để phân giải các chất dinh dưỡng trong môi trường. Chính vì thế ở giai đoạn này các tế bào vi sinh vật diễn ra quá trình trao đổi chất mạnh mẽ nhất, số lượng tế bào tăng theo lũy thừa.
Kết quả sau 24 giờ nuôi cấy, giá trị OD đo được của chủng Bacillus mucilaginosus là 1,225 (đạt 40% so với giá trị OD cực đại). Ở pha này giá trị OD
tăng liên tục, sau 12 giờ giá trị OD 630 tăng khoảng 13,8% - 24% cho tới khi chủng vi khuẩn phát triển chậm lại sau 72 giờ nuôi cấy. Ở pha này, mặc dù số lượng tế bào chưa đạt lớn nhất nhưng quần thể tế bào có trạng thái sinh hóa, sinh lý cơ bản như nhau, tế bào vi sinh vật hoàn thiện nhất, đây là giai đoạn người ta nghiên cứu các đặc điểm sinh lý sinh hóa của vi sinh vật.
Bước sang pha cân bằng (từ 72 giờ - 96 giờ) thì tốc độ và khả năng sinh trưởng, trao đổi chất của vi sinh vật giảm. Số lường tế bào chết đi hầu như bằng với số lường tế bào sinh ra. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là chất dinh dưỡng cạn kiệt, nồng độ oxi giảm, các chất độc tích lũy, pH giảm. Tuy đây là giai đoạn tốc độ tăng trưởng của tế bào vi sinh vật chậm lại nhưng đây là giai đoạn số lường tế bào vi sinh vật lớn nhất và hoạt tính nitrogenase cũng đat cực đại nên thường chọn đầu pha cân bằng để thu sinh khối vi sinh vật.
Pha suy vong sau 108 giờ thì nồng độ tế bào Bacillus mucilaginosus bắt đầu giảm xuống, sau 120 giờ mật độ tế bào giảm nhanh, nồng độ tề bào chỉ còn lại 64,9% so với giá trị cực đại. Do môi trường nguồn dinh dưỡng giảm nhiều, sản phẩm bài tiết qua lớn, vi khuẩn chết đi và tự phân nhờ các enzyme của bản thân. Trong quá trình nuôi cần tránh xảy ra giai đoạn này.
Từ kết quả thí nghiệm ta thấy khả năng sinh trưởng và hoạt tính enzyme của Bacillus mucilaginosus tăng nhanh sau 24 giờ nuôi cấy, bắt đầu ổn định sau
48 giờ, sinh khối tế bào và hoạt tính nitrogenase đạt cực đại sau 72 giờ nuôi cấy, pha suy vong bắt đầu từ sau 108 giờ, sinh khối tế bào và hoạt tính nitrogenase giảm đi nhanh chóng. Vậy thời gian thích hợp để thu sinh khối Bacillus mucilaginosus là sau 72 giờ nuôi cấy.
Hình 5: Môi trường xác định đường cong sinh trưởng.