Sản phẩm của công nghệ vi sinh vật là vô cùng phong phú và đa dạng, chúng được sử dụng như là các thực phẩm làm thức ăn, thức uống trực tiếp của loài người như: Rượu, bia, dấm, sữa chua, fomat… Nói chung xã hội loài
người phát triển không thể không có các sản phẩm từ vi sinh vật, phạm vi ứng dụng của vi sinh vật và các sản phẩm của nó rất rộng.
2.2.1.3. Vai trò của vi sinh vật đối với việc phát triển ngành nông nghiệp
Hiện tượng thiếu dinh dưỡng do khẩu phần thiếu đạm ngày càng trở nên phổ biến ở nhiều nơi có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, phát dục bình thường của gia súc, gia cầm, làm cho con vật non phát triển kém, còi cọc, tỷ lệ nuôi sống thấp, con vật trưởng thành thì sức khoẻ kém, sức sản xuất giảm sút. Để giải quyết khó khăn ói trên ngành công nghiệp nước ta đã bắt đầu ứng dụng, chế biến một số loại thức ăn theo phương pháp vi sinh vật. Đó là dùng vi sinh vật để cải thiện phẩm chất thức ăn, cung cấp thêm protein, axit amin, vitamin, enzim… Theo Nguyễn Thị Liên, Nguyễn Quang Tuyên (2004) [9] thì vi sinh vật là loại sinh vật đơn giản nhất có khả năng phát triển nhanh (phân bào hoặc bào tử), vi sinh vật có khả năng tổng hợp các chất đơn giản trong môi trường thành chất hữu cơ phức tạp. Vi sinh vật chứa trong tế bào nhiều protein và lipit (50 % protein, 10 % lipit). Ngoài ra nhiều loại vi sinh vật dùng để chế biến thức ăn gia súc (men rượu, nấm mốc, tiểu cầu, …) có chứa nhiều axit amin như: Lizin, valin, methionin, triptophan và nhiêu vitamin (A, B1 B2, B6, B12, C, PP). Thêm vào đó vi sinh vật còn chứa nhiều enzim và nhiều yếu tố quan trọng chưa xác định được, trong đó có khả năng sản sinh ra kháng sinh tố. Thức ăn vi sinh vật có thể cung cấp một lượng nhiệt lượng rất lớn, có khoảng 5,7Kcal/1g bột rong tiểu cầu, trong khi đó ở lúa nếp là 3,5Kcal/1g, khoai lang là 1,2Kcal/1g.
Các nhà khoa học đã tính toán rằng: Nếu lợi dụng vi sinh vật để chuyển hoá thành protein thì giá thành rẻ gấp 10 lần so với thịt bò cùng khối lượng.
Theo Nguyễn Lân Dũng, Phạm Văn Ty, Dương Đức Tiến, 1979 [3] trong công nghiệp chúng ta có sáng kiến sử dụng rộng rãi men gia súc theo phương pháp thủ công và chuẩn bị cho việc sản xuất ở quy mô công nghiệp nhằm cải thiện chất lượng dinh dưỡng của thức ăn gia súc và hỗ trợ tích cực cho việc chuyển từ chế độ ăn thức ăn thô sang chế độ ăn các thức ăn hỗn hợp. Các nghiên cứu nhằm sản xuất và sử dụng các loại chế phẩm protein thô, vitamin thô, kháng sinh thô trong công nghiệp cũng được đẩy mạnh.
Theo Đái Duy Ban và Lê Thanh Hoà, 1996 [2] thì Systin như một axit amin chứa nguyên tố lưu huỳnh được tách chiết từ lông động vật và tóc của người. Người ta bước đầu đang đưa vào nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật trong phóng xạ, phòng chất độc hóa học và điều trị các vết loét ở động vật và người, phòng chống nhiễm khí các loại xăng, dầu. Ngoài ra các axit amin từ sản phẩm thủy phân đó cũng được đưa vào chế biến thức ăn giàu đạm cho gia súc và gia cầm, dùng làm phân bón chứa axít amin và vi lượng qua lá, trong chăn nuôi làm thức ăn bổ sung đạm với tên gọi là polyaminivita.
Nguyễn Khắc Tuấn, 1996 [19] cho biết vi sinh vật cũng đã được sử dụng trong công tác bảo quản, chế biến thức ăn, cũng như các sản phẩm chăn nuôi như việc ủ xanh thức ăn, lên men rượu và đường hóa các thức ăn giàu tinh bột bằng nấm men hoặc nấm mốc hay sử dụng biện pháp lên men bằng vi sinh vật làm giàu protein đối với thức ăn tinh bột và các phụ phẩm nông nghiệp. Hiện nay nhiều nước vẫn tiếp tục triển khai công nghệ sản xuất sinh khối vi sinh vật - protein đơn bào (SCP) từ các nguyên liệu rẻ tiền phong phú là phụ phẩm ngành công, nông nghiệp như: Bã mía, rơm rạ, dịch kiềm sunphit, rỉ đường, parafin, khí đốt...để làm nguồn thức ăn bổ sung đạm trong chăn nuôi. Một số chế phẩm sinh học từ vi sinh vật cũng được sản xuất để dùng trong phòng bệnh và kích thích sinh trưởng như sữa chua biolactyl (từ các vi khuẩn lactic thuộc giống lactobacillus) subtilin (từ Bac. Subtilic), men tiêu hóa (từ Saccharomyces bouladii).
Tốc độ tăng trưởng và phát triển của vi sinh vật rất nhanh, quá trình sinh học và tổng hợp các chất xảy ra mạnh.
2.2.1.4. Một sốứng dụng của công nghệ vi sinh vật *. Sản xuất sinh khối vi sinh vật
Ngày nay việc sử dụng nhóm vi sinh vật có lợi trong công tác sản xuất chế phẩm sinh học và chế biến thức ăn đã trở nên phổ biến và rất đa dạng, mà sản xuất sinh khối vi sinh vật là một nhóm điển hình, vì vậy ngoài việc giải quyết thức ăn protein theo hướng truyền thống là trồng trọt, đánh bắt hải sản và chăn nuôi, từ nhiều năm nay người ta đã chú trọng đến hướng sản xuất các loại sinh khối giàu protein, các thuật ngữ protein đơn bào (SCP - Single cell protein). Hoặc protein công nghiệp (IP - Industrial protein) ngày càng trở nên
quen thuộc với chúng ta. Tảo là một ví dụ điển hình về loại sinh khối vi sinh vật giàu dinh dưỡng. Tảo có giá trị dinh dưỡng cao, tổng hợp các axit amin không thay thế có thể chiếm tới 42 %, đặc biệt lizin cao hơn nhiều so với lúa mạch. Hàm lượng protein chiếm 40 % - 55 %. Hàm lượng vitamin A, vitamin B, vitamin K và nhiều yếu tố sinh trưởng khác cao hơn nhiều so với phần lớn các loại thức ăn khác.
Ở Việt Nam đưa tảo Spirullina vào khẩu phần ăn cho quân đội (30g tảo khô/ngày) mà không có gì khác thường. Tảo đã được sử dụng rộng rãi trong chăn nuôi gà, có tác dụng làm tăng màu lòng đỏ trứng và làm cho thịt vàng, gà sinh trưởng tốt và ít mắc bệnh. Kết quả thí nghiệm tại trại gà Cầu Diễn với tỷ lệ 1 % tảo bổ sung cho kết quả tốt. Ở Nhật Bản còn sử dụng tảo để nuôi lợn trong gia đình và tăng thu nhập 50 %. Ở nước ta sử dụng tảo nuôi cá tăng tỷ lệ nuôi sống của cá bột trong điều kiện nuôi với mật độ cá dày.
Theo Nguyễn Vĩnh Phước, 1980 [14] các loại rong cloerlla ở Trong Quốc đã sử dụng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm. Ở Liên Xô người ta cũng chế biến rong làm thức ăn cho gia cầm và còn là nguồn dinh dưỡng cho các nhà du hành vũ trụ. Ở Mỹ, Anh, Đức người ta chú trọng lấy rong làm nguyên liệu chế biến thuốc và chế biến lypit, sterin. Rong tiểu cầu chứa nhiều protit, lypit, axit amin (nhiều nhất là lyzin) và vitamin A, B1, B2, B6, C, PP. Ngoài ra còn chứa một số nguyên tố vi lượng và chất kháng sinh (clorenlin) có tác dụng kiềm chế vi khuẩn đường ruột. Ở Việt Nam từ năm 1963 Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu rong tiểu cầu dùng làm thức ăn cho gà và lợn con, bước đầu đã thu được một số kết quả tốt.
Hoàng Nghĩa Sơn, Nguyễn Nghi, Ngô Kế Sương, 1999 [16] cho thấy tảo Spirulina là một loại thực vật rất giàu các thành phần dinh dưỡng, hàm lượng protein trong tảo rất cao (trong tảo khô chiếm 64 - 66 %) và đầy đủ các axit amin đặc biệt là nguồn sinh tố A, các vitamin nhom B, K, E... và các vi khoáng. Nghiên cứu giá trị đích thực của nó khi dùng nó làm thức ăn bổ sung cho gà thịt thay cho các chất có nguồn gốc tổng hợp hoá học, tạo ra thịt sạch. Thí nghiện trên giống gà AA nuôi trên sàn tre mật độ 10 con/m2 với mức bổ sung 1 % tảo khô + 5 % tảo tươi hoặc 5 % tảo tươi + 0,5 % tảo khô
sau 50 ngày tuổi khối lượng đạt 2308,30g, tiêu tốn thức ăn đạt 2,116kg/kg tăng khối lượng.
Hồ Thị Kim Hoa, Nguyễn Thị Hoa Lý, Nguyễn Phước Thiện và ctv, 1999 [5] cũng đưa ra việc sử dụng tảo Spirulina vào trong khẩu phần gà thịt giống Hybro từ 2 tuần tuổi cho kết quả tốt, khối lượng lúc 9 tuần tuổi là 2051g so với đối chứng là 1950g (với P<0,005)khi thay đậu tương trong thức ăn bằng 3 % tảo Spirulina.
* Công nghệ sản xuất enzim và axit amin
Các chủng vi sinh vật có khả năng sinh một hệ enzim rộng, phong phú như amilaza, xenlulaza, xylanza, xyclodextrin, glucozyl, Transperaza, và proteaza nhưng hầu hết các loại enzim kiềm được đặc chưng bởi pH tối ưu, nghiêng về phía kiềm. Tuy nhiên trong nông nghiệp, từ lâu các enzim xenlulaza chịu kiềm, chịu nhiệt (như proteaza) đã được bổ sung vào các chế phẩm tẩy rửa và bảo vệ môi trường sống.
Theo Lê Gia Huy, Phạm Kim Dung, Tăng Thị Chính, 1999 [7] thì 2 chủng VT3-1 (vi khuẩn) có hoạt tính enzim xenlulaza mạnh được tuyển chon từ những chủng vi sinh vật ưa kiềm từ các mẫu rác thải, bùn, hoạt tính suối nước nóng, đất... Trước đây con người sản xuất chế phẩm enzim từ động, thực vật với khối lượng khá lớn, nhưng không kinh tế mà còn không đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng do lượng enzim trong cơ thể động vật, thực vật rất hạn chế. Do vậy mà vi sinh vật có thể tổng hợp được một lượng enzim ngoại bào rất lớn, vượt xa nhu cầu bản thân do chúng có khả năng sinh enzim thích ứng.
Theo Nguyễn Khắc Tuấn, 1996 [19] trong rất nhiều enzym thì các enzym ngoại bào amylaza, proteaza và xitolaza được sử dụng nhiều trong công tác chăn nuôi. Enzym proteaza là nhóm enzym thủy phân có các liên kết peptid (- CO - NH -) trong phân tử protein hoặc polipeptid để cho axit amin, còn enzym xitolaza bao gồm: Celloza, hemicelluloza, pentozaza. Enzym xitolaza có nhiều trong tế bào vi sinh vật. Trong chăn nuôi, sử dụng enzym với mục đích làm tăng giá trị dinh dưỡng, tăng hệ số tiêu hóa thức ăn, giảm giá thành sản phẩm...enzym đã được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới như: Mỹ, Nhật, Pháp, Liên Xô, Tiệp Khắc...
Theo Đái Duy Bàn, Lê Thanh Hoà, 1996 [2] các enzim có the chiết suất từ thực vật như Papain từ đu đủ hoặc nấm mốc, glucooxydaza catalaza từ Aspergillus, từ động vật như lipaza từ tuyến nước bọt của bò. Sử dụng Papain để làm mềm thịt, amilaza để thuỷ phân tinh bột thành các đường đơn.