IV. ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY ĐẾN SINH TRƢỞNG,
1. Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy
Để xác định ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy thích hợp cho sự sinh trƣởng và phát triển của vi khuẩn, chúng tôi tiến hành nuôi cấy lắc hai chủng vi khuẩn M54 và M85 trong môi trƣờng Ashby dịch thể. Lƣợng giống vi khuẩn là 5ml/ 50 ml dịch nuôi cấy. Kế thừa các nghiên cứu trƣớc về vi khuẩn cố định nitrogen: kết quả nghiên cứu của Lê Thị Hƣơng Xuân (2005), thời gian nuôi cấy tối ƣu của chủng N130 và N545 là 72 giờ [21]; kết quả của Nguyễn Viết Trƣờng (2013), thời gian nuôi cấy tối ƣu cho chủng N27 là 120 giờ [19]. Chúng tôi tiến hành nuôi cấy 2 chủng vi khuẩn và sau các khoảng thời gian 72, 96, 120, 144, 168 giờ tiến hành xác định sinh khối khô và hàm lƣợng N – NH4+ tạo thành. Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.4, hình 3.3.a và 3.3.b.
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến sinh trƣởng, phát triển và khả năng cố định nitrogen của vi khuẩn
Chủng vi khuẩn
Thời gian (giờ)
Sinh khối khô (mg/ml)
Hàm lƣợng N – NH4+
(mg/l)
pH môi trƣờng sau nuôi cấy
M54 72 0,77 ± 0,01 0,75 ± 0,08 6,71 96 1,18 ± 0,03 0,99 ± 0,12 6,27 120 0,78 ± 0,04 1,23 ± 0,07 6,16 144 0,63 ± 0,06 0,99 ± 0,09 6,09 168 0,34 ± 0,04 0,63 ± 0,11 6,03 (a) (b)
M85 72 0,72 ± 0,03 0,78 ± 0,06 6,89 96 1,07 ± 0,05 0,90 ± 0,04 6,41 120 0,83 ± 0,02 0,97 ± 0,13 6,28 144 0,62 ± 0,04 0,85 ± 0,14 6,21 168 0,44 ± 0,03 0,73± 0,04 6,17
Qua bảng 3.4 ta nhận thấy, trong quá trình nuôi cấy, các chủng vi khuẩn có khả năng sinh trƣởng và tích lũy sinh khối mạnh trong khoảng thời gian từ 72 giờ đến 120 giờ. Sinh khối khô đạt giá trị cực đại ở 96 giờ nuôi cấy, chủng M54 là 1,18 mg/ml và chủng M85 là 1,07 mg/ml. Sinh khối tăng nhanh từ 72 đến 96 giờ. Sau 96 giờ, sinh khối giảm chậm đều. Sự tích lũy sinh khối chủng M54 cao hơn chủng M85. Hàm lƣợng N - NH4+ đồng hóa đƣợc ở 2 chủng vi khuẩn cao nhất sau 120 giờ nuôi cấy, chủng M54 là 1,23 mg/ml và M85 là 0,97 mg/ml. Ở cả 2 chủng, hàm lƣợng N - NH4+ tăng đều đến 120 giờ nuôi cấy, sau 120 giờ có chiều hƣớng giảm xuống. Chủng M54 có sự biến thiên hàm lƣợng N - NH4+ cao hơn chủng M85.
Trong quá trình nuôi cấy, sự sinh trƣởng, phát triển và hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn cố định nitrogen làm cho pH môi trƣờng có chiều hƣớng giảm xuống, từ pH kiềm 7 – 7,5 xuống còn 6,03 – 6,89. Tuy nhiên, pH vẫn nằm ở khoảng gần kiềm nên ít ảnh hƣởng đến hoạt động cũng nhƣ sinh trƣởng và phát triển của vi khuẩn. Mặc dù vậy, trong quá trình nuôi cấy cần theo dõi, kiểm tra pH môi trƣờng và có sự điều chỉnh thích hợp để không làm ảnh hƣởng đến hoạt động của vi khuẩn và thu đƣợc các kết quả tốt.
Hình 3.3.a. Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến sự tích lũy sinh khối của vi khuẩn
Hình 3.3.b. Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến sự tích lũy N - NH4+trong môi trƣờng