fucoidanase
Việc xác định thời gian nuôi cấy của mỗi loài vi khuẩn là rất quan trọng. Nó cho biết khả năng thích nghi với môi trường cũng như thời gian của các giai đoạn phát triển của các chủng giúp ta kiểm soát quá trình nuôi cấy. Bên cạnh đó, còn có thể cho biết thời điểm sinh khối tế bào lớn nhất giúp ta dừng quá trình lên men trong thời gian hợp lý để thu sinh khối tế bào.
Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến quá trình sinh trưởng và tổng hợp fucoidanase
Quan sát chủng trong quá trình nuôi cấy, chủng SW21 sẽ phát triển qua 4 pha liên tiếp bao gồm: pha lag, pha log, pha cân bằng và pha tử vong.
Ở pha lag (6 giờ đầu của quá trình nuôi cấy), pha lag được tính từ lúc bắt đầu 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
kì này vi khuẩn đang làm quen với môi trường và chất dinh dưỡng. Kết quả (Hình 3.3) cho thấy, pha lag diễn ra trong vài giờ đầu nuôi cấy.
Đến pha log (từ 6 giờ đến 18 giờ nuôi), nồng độ tế bào tăng nhanh chóng vì sau pha lag trong môi trường nuôi đã có số lượng lớn các tế bào đã thích nghi. Bên cạnh đó, đây cũng là thời gian vi sinh vật có khả năng tổng hợp các enzyme ngoại bào lớn nhất để phân giải các chất dinh dưỡng trong môi trường. Vì vậy, giai đoạn này các tế bào vi sinh vật diễn ra quá trình trao đổi chất diễn mạnh mẽ nhất, dẫn đến số lượng tế bào tăng theo lũy thừa. Kết quả cho thấy sau 6h nuôi, giá trị OD đo được của chủng SW21 là 1,61 (đạt 70 % so với giá tri OD cực đại. Ở pha này OD660 tăng liên tục, cứ sau 6h nuôi cấy thì giá trị OD660 tăng khoảng 12 ÷ 14% (so với giá trị cực đại) cho đến khi các chủng phát triển chậm lại sau 18h nuôi cấy. Ở cuối 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 là như nhau và tế bào vi sinh vật đã hoàn thiện nhất cho nên việc nuôi cấy ở giai đoạn này thường được sử dụng để nghiên cứu sinh hóa và sinh lý của vi sinh vật.
Bước sang pha cân bằng (từ 18 giờ đến 36 giờ nuôi) thì tốc độ sinh trưởng cũng như khả năng trao đổi chất giảm. Số lượng tế bào chết cân bằng với số tế bào sinh ra. Một số nguyên nhân khiến vi khuẩn chuyển sang pha cân bằng như: chất dinh dưỡng cạn kiệt, nồng độ oxi giảm, các chất độc tích lũy, pH giảm. Mặc dù ở giai đoạn này tốc độ tăng trưởng của tế bào vi sinh vật chậm lại nhưng đây lại là giai đoạn số lượng tế bào vi sinh vật là lớn nhất nên thường chọn thời điểm trong giai đoạn cân bằng để thu sinh khối vi sinh vật. Kết quả OD660 nm đo được cũng thể hiện rõ giá trị OD660 nm ở pha cân bằng lớn hơn so với ở các pha khác và sau 24h nuôi chủng SW21 có nồng độ tế bào cao nhất.
Pha suy vong ( sau 36 giờ) thì nồng độ tế bào cả hai chủng bắt đầu giảm xuống. Đến khoảng 42h nuôi thì mật độ tế bào của chủng giảm nhanh, nồng độ tế bào của chủng SW21 chỉ còn đạt được 87% (so với giá trị cực đại). Điều này cho thấy vi sinh vật đã đến giai đoạn suy vong do chất dinh dưỡng trong môi trường giảm xuống, sản phẩm bài tiết quá nhiều, vi khuẩn chết đi và tự phân nhờ các
enzyme của bản thân.. Vì vậy trong quá trình nuôi cấy tránh để vi sinh vật đạt đến giai đoạn này.
Từ kết quả thí nghiệm ta thấy khả năng sinh trưởng và hoạt tính enzyme của chủng SW21 tăng mạnh sau 6 giờ nuôi cấy,bắt đầu pha ổn định sau 18 giờ nuôi cấy và đạt giá trị cực đại sau 24 giờ nuôi cấy lắc (Hình 3.3). Hoạt độ fucoidanase thu
được giảm đi nhanh chóng khi bắt đầu pha suy vong, sau 36 giờ nuôi cấy