Chương III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.5. Kết quả thăm dò vùng ảnh hưởng các yếu tố chính ảnh hưởng quá trình thủy phân
3.5.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng đến sự sinh trưởng và phát triển của vsv. Vì vậy thí nghiệm tiến hành khảo sát khả năng sinh trưởng và tiết cellulase của chủng vsv ở các
1.020
1.354 1.356 1.228 0.934
0.876
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 25
30 35 40 45 50
Hàm lượng đường khử(mg/g)
Nhiệt độ (℃)
Biểu đồ 3. 3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng thủy phân rong lục
40
nhiệt độ 25, 30, 35, 40, 45 và 50℃ kết quả thể hiện trên biểu đồ 3.2 và số liệu thuộc phụ lục 1.
Nhiệt độ của môi trường cũng có ảnh hưởng rất lớn đối với sự sinh trưởng của vsv.
Trên thực tế, do vsv thường là các sinh vật đơn bào cho nên chúng rất mẫn cảm với sự biến hóa của nhiệt độ, và thường bị biến hóa cùng với sự biến hóa về nhiệt độ của môi trường.
Trong phạm vi nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ tăng lên sẽ làm tăng tốc độ sinh trưởng của vsv, vì các phản ứng trong tế bào đều tăng cho nên toàn bộ hoạt động trao đổi chất sẽ tăng lên khi nhiệt độ cao hơn, và vsv sẽ sinh trưởng nhanh hơn. Lúc nhiệt độ tăng lên đến một mức độ nhất định thì nhiệt độ càng tăng tốc độ sinh trưởng càng giảm. Khi nhiệt độ tăng quá cao vsv sẽ chết. Khi nhiệt độ quá cao sẽ gây ra sự biến tính của enzym, của các thể vận chuyển (transport carriers) và các protein khác. Màng sinh chất sẽ bị tổn thương vì hai lớp lipid sẽ bị hòa tan, tế bào bị tổn thương đến mức khó hồi phục và dẫn đến việc ức chế sinh trưởng.
Qua kết quả trên cho thấy lượng đường khử sinh ra nhiều nhất ở 30 và 35 ℃ là 1,354 và 1,356 mg/g, thấp nhất là 0,876 mg/g ở mức nhiệt độ 50 ℃. Kết quả thực nghiệm trên cũng phù hợp với nhiều nghiên cứu, giáo trình trong vào ngoài nước về vùng nhiệt độ tối ưu trưởng, phát triển và sinh enzyme của B.subtilis và A.oryzae.[11, 25, 35, 36]
Từ các phân tích ở trên cho thấy, nhiệt độ thích hợp cho hỗn hợp hai chủng vsv là B.subtilis và O.oryzae sinh trưởng và tiết cellulase là từ 25 đến 40 ℃
41
3.5.2. Kết quá thí nghiệm khảo sát thời gian thủy phân
Vsv thủy phân cơ chất rong lục tạo thành đường khử. Quá trình thủy phân liên tục đến khi lượng đường khử không tăng. Sự thấy đổi hàm lượng đường khử được thể trực quan qua biểu đồ sau:
Dựa kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử sinh ra được biểu diễn ở biểu đồ 3.3 cho thấy khi thời gian từ 24 giờ đến 72 giờ thì hàm lượng đường khử thủy phân tăng khá nhanh từ 0,123mg/g đến 1,783mg/g. Tiếp tục gia tăng thời gian thủy phân từ 72 giờ đến 96 giờ thì lượng đường khử sinh tăng nhưng chậm lại, từ 1,98mg/g đên 1,99mg/g. Khi tăng thời gian từ 96 giờ đến 140 giờ thì lượng đường khử sinh ra không đáng kể.
Dựa vào số liệu thực nghiệm trên cho phép chọn khoảng thời gian khảo sát trong nghiên cứu tối ưu ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân tới quá trình thủy phân rong lục Ulva lactuca là từ 72 đến 120 giờ.
3.5.3. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của mật độ vsv đến hàm lượng đường thủy phân
Mật độ vsv hay lượng vsv tính trên một gram ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thủy phân. Thí nghiệm khảo sát mật độ vsv nhằm mục đích tìm khoảng mật độ khảo sát phù hợp,
0.08
0.97
1.74
1.98 1.97 1.97
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Lượng đường khử số (mg/g)
Thời gian(giờ)
Biểu đồ 3. 4. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử .
42
để nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ vsv đến tối ưu quá trình thủy phân. Thời gian thủy phân ngắn nhất với mật độ vsv nhỏ nhất và quan trọng nhất là cho lượng đường lớn nhất.
Từ kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ vsv đến tổng lượng đường khử thủy phân, cho thấy tương quan giữa ba yếu tố thời gian, mật độ, lượng đường khử được thể hiện qua biểu đồ sau:
Qua biểu đồ cho thấy vào khoản thời gian từ 24 đến 96 giờ lượng đường tỷ lệ thuận với thời gian và mật độ ở tám mẫu thí nghiệm. Lượng đường cao nhất xuất hiện ở mẫu có mật độ 3,4,5 (triệu CFU/g) với lượng tương đương. Ở các mẫu có mật độ 6,7,8 (triệu CFU/g) lượng đường ở thời gian 120 giờ thấp hơn các mẫu có mật độ 3,4,5 (triệu CFU/g).
Dựa vào lượng đường cao nhất. Chọn khoảng nghiên cứu mật độ vsv đến hiệu quả của quá trình thủy phân từ 2.106 CFU/g đến 6.106 CFU/g.