CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.2. Ảnh hưởng nồng độ vi sinh vật ban đầu đến khả năng thu nhận BC
Khi nồng độ vi sinh vật tăng thì lượng vi sinh vật có trong một đơn vị thể tích sẽ tăng lên, đồng nghĩa với việc sẽ có nhiều hơn lượng vi khuẩn tham gia sản xuất cellulose. Tuy nhiên, khi nồng độ vi sinh vật tăng quá cao thì lượng chất dinh dưỡng, khí oxy, khơng gian phát triển của chúng sẽ bị hạn chế dẫn đến chúng sẽ cạnh tranh và ức chế lẫn nhau làm cho hiệu suất nuôi cấy sẽ giảm xuống (Seto và cộng sự, 1985). Vì vậy trong thí nghiệm này, các nồng độ vi sinh vật khác nhau 0,01 g/L, 0,04 g/L, 0,07 g/L và 0,1 g/L sẽ được cấy vào bình, ni cấy ủ tĩnh (đã chứng minh ở thí nghiệm trước) để khảo sát để xác định và so sánh tốc độ sinh trưởng và hiệu suất thu nhận BC bằng phương pháp tương tự như thí nghiệm trước (hình 3.3)
(a) (b)
Hình 3. 3: Đồ thị biểu diễn sinh khối (a) và BC (b) sau mỗi 24h
Vi sinh vật nuôi cấy với mật độ tế bào ban đầu là 0,1 g/L có tốc độ sinh trưởng, phát triển sinh khối nhanh và đạt cực đại sau 3 ngày với nồng độ 0,7241 g/L. Sau đó, khi lượng chất dinh dưỡng trong môi trường dần càn kiệt, mật độ vi sinh vật trong môi trường lỏng quá cao khiến chúng cạnh tranh và ức chế lẫn nhau, mật độ vi sinh vật giảm dần ở các ngày tiếp theo và chỉ còn 0,1625 g/L ở ngày cuối cùng. Tương tự với nồng độ 0,1 g/L, khi khảo sát với nồng độ vi sinh vật ban đầu 0,07 g/L, tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật rất nhanh cũng như mật độ vi sinh vật thu được khá lớn, đạt cực đại với 0,6888 g/L sau 4 ngày đầu tiên sau đó giảm dần trong các ngày tiếp theo. Mặt khác, ở mật độ vi sinh vật ban đầu là 0,01 g/L và 0,04 g/L sự phát triển sinh khối rất chậm và gần như khơng có thay đổi nào đáng kể trong suốt quá trình ni cấy. Như vậy, trong các mật độ vi sinh vật cấy vào môi trường ban đầu được khảo sát thì hiệu suất thu hồi sinh khối trong mơi trường lỏng ở mật độ 0,1 g/L là cao nhất với hiệu suất là 0,1034 g/L/ngày.
Lượng BC được tạo ra sau 3 ngày nuôi cấy và tốc độ tăng hàm lượng BC ở nồng độ 0,04 g/L là cao nhất với 14,7855 g/L sau 7 ngày nuôi cấy dù mật độ sinh khối trong môi trường lỏng thấp và hầu như khơng có thay đổi đáng kể trong suốt q trình cấy. Trong khi đó, khi khảo sát ni cấy với nồng độ ban đầu là 0,1 g/L, tốc độ tăng sinh khối là rất nhanh cũng như hàm lượng vi sinh vật rất lớn nhưng lại không thu được BC trong suốt q trình ni cấy do mật độ vi sinh vật quá cao nên khơng có đủ khơng gian và các chất dinh dưỡng cần thiết để vi sinh vật thực hiện tổng hợp cellulose. Bên cạnh đó, với nồng độ ni cấy ban đầu là 0,025 g/L thì mật độ vi sinh vật quá thấp nên hầu như không thu nhận được BC trong q trình ni cấy này. Ngồi ra, tổng hàm lượng đường được vi sinh vật sử dụng trong các khảo sát này cũng tỷ lệ thuận với hàm lượng BC tạo ra trong q trình ni cấy (hình 3.4). Điều này thể hiện qua tổng hàm lượng đường giảm xuống nhiều nhất ở nồng độ ni cấy ban đầu 0,04 g/L và ít nhất ở nồng độ 0,025 g/L.
Hình 3. 4: Đồ thị biểu diễn tổng hàm lượng đường trong môi trường lỏng sau mỗi 24h
Như vậy, với mục đích của đề tài là khảo sát quá trình thu nhận BC với hiệu suất lớn nhất thì vi sinh vật sẽ được cấy với mật độ ban đầu là 0,04 g/L để khảo sát cho các thí nghiệm tiếp theo.