CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Chủng giống
3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất vô cơ tới quá trình sản xuất hydro của
Các nguyên tố vô cơ như P, K, Mg, Ca, Na, Fe, S,…đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc sinh trưởng và tạo hydro của chủng vi khuẩn Thermotoga neapolitana DSM 4359. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định ảnh hưởng của các nguyên tố trên đối vợi sự sinh trưởng và tạo hydro của chủng Thermotoga neapolitana DSM 4359 bằng cách xác định nồng độ tối ưu của các chất vô cơ như KH2PO4; MgCl2.6H2O; Na2HPO4 và NaCl;
3.6.1. Ảnh hưởng của KH2PO4 đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana
Như chúng ta đã biết KH2PO4 là thành phần chính trong môi trường gốc 1 của môi trường nuôi cấy của chủng vi khuẩn này. Do đó, trong nghiên cứu này, nồng độ KH2PO4 thích hợp được tìm ra để nhằm mục đích thu được lượng hydro và sự tiêu thụ cơ chất tối đa.
KH2PO4 đã được thêm vào môi trường nuôi cấy với các nồng độ lần lượt là:100; 130; 150; 160;170 mg/L. Kết quả thu được được thể hiện trong hình 3.5.
Hình 3.5. Ảnh hưởng của KH2PO4 đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
100 130 150 160 170
sản lượng hydro (mmol/L)
OD600
Sản lượng hydro (mmol/L) OD600
KH2PO4 (mg/L)
51
Như đã thấy trong hình 3.5, sản lượng hydro và OD600 đạt giá trị cao nhất lần lượt là 17.84 mmol/L và 0.39 tại nồng độ KH2PO4 là 150mg/L. Vậy nồng độ 150mg/L là nồng độ thích hợp để nuôi cấy chủng T. neapolitana cho sản lượng hydro cao nhất trong điều kiện sử dụng glucose là cơ chất, nuôi cấy lắc 100 rpm ở 75oC.
3.6.2. Ảnh hưởng của MgCl2.6H2O đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana
MgCl2.6H2O là thành phần chính trong môi trường gốcđể nuôi cấy của chủng vi khuẩn này. Do đó, trong nghiên cứu này, nồng độ MgCl2.6H2O thích hợp được tìm ra để nhằm mục đích thu được lượng hydro và sự tiêu thụ cơ chất tối đa
MgCl2.6H2O đã được thêm vào môi trường nuôi cấy với các nồng độ lần lượt là:10;15;20;30; 40 mg/L. Kết quả thu được được thể hiện trong Hình 3.6.
Hình 3.6. Ảnh hưởng của MgCl2.6H2O đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana
Như đã thấy trong Hình 3.6, sản lượng hydro đạt giá trị cao nhất là 18.10 mmol/L tại nồng độ MgCl2.6H2O là 20mg/L và OD600 đạt giá trị cao nhất là 0.38 tại nồng độ MgCl2.6H2O là 15mg/L, tuy nhiên tại nồng độ 20mg/L thì OD600 cũng đạt 0.37, Vậy nồng độ 20mg/L là nồng độ thích hợp để nuôi cấy chủng T. neapolitana
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
10 15 20 30 40
sản lượng hydro (mmol/L)
OD600
OD600
Sản lƣợng hydro (mmol/L)
MgCl2.6H2O (mg/l)
52
cho sản lượng hydro cao nhất trong điều kiện sử dụng glucose là cơ chất, nuôi cấy lắc 100 rpm ở 75oC.
3.6.3. Ảnh hưởng của Na2HPO4.12H2O đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana
Na2HPO4.12H2O cũng là một trong các thành phần chính trong môi trường nuôi cấy của chủng vi khuẩn này. Do đó, trong nghiên cứu này, nồng độ Na2HPO4.12H2O thích hợp được tìm ra để nhằm mục đích thu được lượng hydro và sự tiêu thụ cơ chất tối đa. Na2HPO4.12H2O đã được thêm vào môi trường nuôi cấy với các nồng độ lần lượt là: 200; 300; 400; 500 mg/L.. Kết quả thu được được thể hiện trong hình 3.7.
Hình 3.7. Ảnh hưởng của Na2HPO4.12H2O đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana
Như đã thấy trong Hình 3.7, sản lượng hydro và OD600 đạt giá trị cao nhất lần lượt là 18.47 mmol/Lvà 0.4 tại nồng độ Na2HPO4.12H2O là 400mg/L. Vậy nồng độ 400mg/L là nồng độ thích hợp để nuôi cấy chủng T. neapolitana cho sản lượng hydro cao nhất trong điều kiện sử dụng glucose là cơ chất, nuôi cấy lắc 100 rpm ở 75oC.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
200 300 400 500
sản lượng hydro (mmol/L)
OD600
Sản lƣợng hydro (mmol/L) OD600
Na2HPO4.12H2O (mg/L)
53
3.6.4. Ảnh hưởng của NaCl đến đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana.
NaCl là một thành phần chính trong môi trường nuôi cấy và nó cũng là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và sản sinh hydro. Do đó, trong nghiên cứu này, nồng độ NaCl thích hợp được tìm ra để nhằm mục đích thu được lượng hydro và sự tiêu thụ cơ chất tối đa NaCl đã được thêm vào môi trường nuôi cấy với các nồng độ lần lượt là: 5, 10, 15, 20, 25 và 30g/L. Kết quả thu được được thể hiện trong hình 3.8.
Hình 3.8. Ảnh hưởng của NaCl đến sự sinh trưởng và tạo hydro của Thermotoga neapolitana
Trong Hình 3.8, sản lượng hydro và OD600 đạt giá trị cao nhất lần lượt là 18.86 mmol/L và 0.4 tại nồng độ NaCl là 20 g/L. Vậy nồng độ 20g/L là nồng độ thích hợp để nuôi cấy chủng T. neapolitana cho sản lượng hydro cao nhất trong điều kiện sử dụng glucose là cơ chất, nuôi cấy lắc 100 rpm ở 75oC.
Kết quả này tương tự với các nghiên cứu trước với cơ chất glucose (Van Ooteghem và cs, 2002; Nguyen và cs 2008; Eriksen và cs, 2008; Nguyen và cs, 2010; Van Ooteghem và .c, 2004).)
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
5 10 15 20 25 30
sản lượng hydro (mmol/L)
OD600
Sản lƣợng hydro (mmol/L) OD600
NaCl (g/L)
54
Vậy nồng độ tối ưu của KH2PO4, MgCl2.6H2O, Na2HPO4.12H2O, và NaCl lần lượt là 150mg/L, 20mg/L, 400mg/L và 20g/L, một cách riêng rẽ.