PHÂN LẬP VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HUỶ XENLULOZA TINH BỘT PROTEIN

Tìm thấy 10,000 tài liệu liên quan tới từ khóa "PHÂN LẬP VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HUỶ XENLULOZA TINH BỘT PROTEIN":

TIỂU LUẬN TỔNG HỢP HỮU CƠ

TIỂU LUẬN TỔNG HỢP HỮU CƠ

Một lượng lớn các polyme tổng hợp dựa trên nền dầu mỏ đã được sản xuất trên toàn thế giới tới mức xấp xỉ 140 triệu tấn mỗi năm và lượng lớn đáng chú ý và kể cả những polyme này đã được sản xuất trong một hệ sinh thái như các sản phẩm thải công nghiệp (Shah et al., 2008). Chất dẻo kháng cự chống lại vi khuẩn tấn công, bởi thời gian chúng có mặt trong tự nhiên ngắn, không thể tạo cấu trúc enzyme mới có khả năng phân huỷ các polyme. Ngày càng nhiều quốc gia, khu vực tuân thủ nghiêm cấm túi nilon trong các cửa hàng, chịu trách nhiệm cái gọi là “ô nhiễm trắng” trên toàn thế giới. Nhựa sinh học sẵn sàng đóng một vai trò như một thành tựu có thể đạt được,một sự thay thế đó là nhựa có khả năng phân huỷ sinh học. Một vài polyme đã công bố “có khả năng tự phân huỷ sinh học” nhưng thực tế “có khả năng sinh học”, “thuỷ phân huỷ sinh học”. Tất cả các loại polyme khác nhau đều thuộc lớp lớn rộng hơn “polyme phân huỷ trong môi trường”. Khả năng phân huỷ sinh học của nhựa phụ thuộc vào cấu trúc của vật liệu và thể trạng của sản phẩm cuối cùng, không chỉ trên nguyên liệu được sử dụng cho sản phẩm của nó. Vì vậy, nhựa có khả năng phân huỷ sinh học có thể dựa trên nền nhựa tự nhiên hoặc tổng hợp cây. Nhựa phân huỷ sinh học tự nhiên chủ yếu tạo ra từ tự nhiên (như là tinh bột) và có thể được sản xuất tự nhiên hoặc được tổng hợp từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên. Chúng bắt đầu từ polysaccharides (tinh bột, cenllulose, mùn gỗ, …), proteins (gelatine, len, lụa, …), lipid (mỡ, dầu), polyester được sản xuất bởi thực vật hoặc vi sinh vật (PHA), polyester nguồn gốc từ monome sinh học (polylactic acid) và polyme khác như cao su tự nhiên, composites, … Các polyme phân huỷ sinh học không được tái tạo tổng hợp dựa trên dầu mỏ. Một vài nhựa phân huỷ sinh học tự nhiên được trộn với polyme tổng hợp tạo sản phẩm nhựa đáp ứng chức năng yêu cầu. Trên toàn thế giới sản phẩm của nhựa tiêu dùng với khối lượng lớn vẫn tiếp tục tăng bởi polyme có nền tảng từ dầu mỏ không khả năng phân huỷ. Tuy nhiên, hai nhân tố làm cho polyme phân huỷ sinh học mang tính thương mại hấp dẫn như mối quan tâm về môi trường và kinh tế như xử lí chất thải và tăng cường chi phí sản xuất xăng dầu do việc giảm thiểu để dễ tiếp cận nhất. Các polyester chiếm ưu thế có vai trò như nhựa phân huỷ sinh học bởi chúng có khả năng phản ứng thuỷ phân liên kết ester. Nhóm polyester được làm từ hai nhóm chính là polyester béo và polyester vòng thơm. Polyester phân huỷ sinh học đã được phát triển thương mại và đang trong quá trình phát triển thương mại gồm PHA – polyhydroxyalkanotes, PHH – polyhydroxylhexanoate, PHB – polyhydroxybutyrate, PHV – polyhydroxyvalerate, PLA – polylactic acid, PCL – polycaprolactone, PBS – polybutylene succinate, PBSA – polybutylene succinate adipate, ACC – Aliphatic Aromatic copolyesters, PET – polyethylene terephthalate, PBAT – polybutylene adipateterephthalate và PTMAT – polymethylene adipateterephthalate. PLA là giải pháp thay thế bền vừng cho sản phẩn có nguồn gốc từ dầu mỏ, kể từ khi các lactide được sản xuất trên quy mô lớn nhờ quá trình lên men vi sinh vật phụ phẩm nông nghiệp, chủ yếu là các chất giàu cacbonhydrate (John et al., 2006a). PLA có thể tồn tại dưới ba dạng lập thể: poly (Llactide) (PLLA), poly (Dlactide) (PDLA)và poly (DL
Xem thêm

Đọc thêm

Kỹ thuật vô trùng và lên men

KỸ THUẬT VÔ TRÙNG VÀ LÊN MEN

KỸ THUẬT VÔ TRÙNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN Ths. Bùi Hồng Quân 09.09.25.24.1909.17.27.26.25 Email: buihongquanhui.edu.vn Website: www.buihongquan.tk GBD giữ gìn màu xanh cho quê hương, xây dựng tương lai từ chất lượng cuộc sốngThs. Bùi Hồng Quân 2 KỸ THUẬT VÔ TRÙNG Kỹ thuật vô trùng diệt sạch các tế bào và bào tử của vi sinh vật trong môi trường ban đầu  Khử trùng  Tẩy trùng  Sát trùngThs. Bùi Hồng Quân 3 PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG  Vật lý  Hóa học  Sinh họcThs. Bùi Hồng Quân 4 Phương pháp vật lý  Cơ  Nhiệt  Quang  Bức xạThs. Bùi Hồng Quân 5 Phương pháp hóa học  Cồn  Oxide ethylene: khử trùng dụng cụ plastic  Phenol  FormalineThs. Bùi Hồng Quân 6 Cơ sở khoa học  Vô trùng tương đối  Vô trùng tuyệt đốiThs. Bùi Hồng Quân 7 VÔ TRÙNG TƯƠNG ĐỐI  Vô trùng tương đối là vô trùng những vi sinh vật gây ảnh hưởng nghiêm trọng  Cơ sở: lấn át và cạnh trang trong sinh học  Sử dụng: trong quá trình lên men truyền thống và quá trình thu nhận sinh khối vi sinh vật dùng trong chăn nuôi hoặc trong quá trình chế biến tiếp theoThs. Bùi Hồng Quân 8 LÊN MEN KHÔNG VÔ TRÙNG  Để cho quá trình lên men diễn ra có kết quả thì cần phải ngăn cản sự phát triển của các cơ thể lạ  Trong việc sản xuất sinh khối (như sinh khối nấm men, sinh khối vi khuẩn, tảo) thường tiến hành lên men không vô trùng  Sự phát triển của các cơ thể lạ bị ngăn cản mạnh mẽ bằng cách tạo ra những điều kiện nuôi sao cho chủng sản xuất có thể sinh trưởng trội hơn. Ví dụ: nhờ cơ chất đặc hiệu hay pH môi trườngThs. Bùi Hồng Quân 9 VÔ TRÙNG TUYỆT ĐỐI  Tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật gây tạp, môi trường không chứa mầm mống vi sinh vật  Áp dụng: thu nhận sản phẩm tinh khiết, cụ thể phần lớn là sản phẩm bậc haiThs. Bùi Hồng Quân 10 LÊN MEN VÔ TRÙNG  Nhiệm vụ thanh trùng là tiêu diệt hết vi sinh vật có mặt trong môi trường (do có sẵn từ trong thành phần như nước, nguyên liệu, không khí và trên bề mặt các thiết bị tiếp xúc với môi trường)  Những vi sinh vật này còn sống sót sẽ phát triển cạnh tranh với chủng sản xuất, làm hỏng quá trình lên men  Các vi sinh vật thường có sức bền với nhiệt, một số có mặt trong nguyên liệu dưới dạng bào tử. Muốn diệt chúng phải gia nhiệt tới 120oC– 121oC trong vài chục phútThs. Bùi Hồng Quân 11 KHỬ TRÙNG BẰNG NỒI HẤP  Trong lên men từng mẻ các thiết bị sau khi làm vệ sinh được khử trùng bằng hơi nóng tới 120oC – 130oC. Sau đó mới cho môi trường lỏng vào các nồi lên men khử trùng môi trường cùng với cả hệ thống khuấy và các đoạn đường ống, van tiếp cận  Việc gia nhiệt cao có thể dẫn đến sự phá hủy các thành phần dinh dưỡng mẫn cảm với nhiệt và caramen hóa các nguồn đường cũng như xảy ra các phản ứng melanoid giữa đường với amino acid hoặc các vitamin bị phá hỏng  Những thành phần mẫn cảm với nhiệt có khi phải khử trùng riêng, sau đó mới trộn lẫn hoặc khử trùng theo phương pháp khác như lọc qua phin vô trùng  Ngoài cách khử trùng theo phương pháp hơi nước gián đoạn này, người ta còn dùng phương pháp khử trùng bằng hơi liên tục bằng cách cho môi trường chảy qua thiết bị khử trùng chuyên dụng ở nhiệt độ 140oC trong vài phútThs. Bùi Hồng Quân 12 KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY BỀ MẶT  Môi trường nuôi cấy bề mặt thường là những hợp chất rắn (cám, bột và các chất dinh dưỡng)  Trong sản xuất công nghiệp môi trường rắn được khử trùng bằng hơi nóng trong thiết bị chuyên dùng với áp suất dư, đạt nhiệt độ 104oC – 110oC  Thanh trùng bằng hơi nóng có thể qua hai giai đoạn: – Giai đoạn đầu nâng nhiệt độ tới 100oC và đảo khối môi trường liên tục trong 15 – 20 phút – Giai đoạn sau nâng nhiệt độ tới 110oC khoảng 60 – 90 phút và cứ sau 15 phút lại đảo môi trường 3 – 5 phútThs. Bùi Hồng Quân 13 KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG LỎNG NUÔI CẤY CHÌM  Khử trùng nồi lên men và hệ thống đường ống tiếp xúc với môi trường bằng hơi nóng  Cho dịch môi trường đã pha chế vào nồi (lượng dịch bằng ¾ thể tích nồi và phải tính thêm phần nước ngưng khi cho hơi trực tiếp vào môi trường)  Gia nhiệt tới nhiệt độ thanh trùng  Giữ ở nhiệt độ này trong khoảng thời gian thanh trùng cần thiết  Làm nguội dịch ở ngay trong nồi bằng cách cho nước vào vỏ hoặc ống xoắn trao đổi nhiệt cùng với hệ thống khuấy làm việcThs. Bùi Hồng Quân 14 KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG LỎNG NUÔI CẤY  Để tránh biến đổi thành phần dinh dưỡng của môi trường nên chỉ tiến hành ở nhiệt độ 110oC – 120oC trong khoảng thời gian 1 – 1,5 giờ từ lúc đạt được nhiệt độ tới hạn  Ngoài ra có thể tiến hành thanh trùng liên tục ở nhiệt độ cao hơn (140oC – 145oC) và giữ ở thời gian ngắn hơn (5 – 15 phút) ở nhiệt độ nàyThs. Bùi Hồng Quân 15 KHỬ TRÙNG BẰNG HÓA CHẤT  Đối với những chất kém bền nhiệt dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao thì việc khử trùng có thể bằng cách lọc qua phin lọc hoặc bằng các hóa chất diệt khuẩn  Sử dụng các hóa chất diệt khuẩn cần phải cân nhắc kỹ về tính gây độc cho vi sinh vật nuôi cấy, cho người sử dụng sản phẩm cũng như về vệ sinh an toàn lao động  Một số hóa chất được dùng để khử trùng trong một số trường hợp ngoại lệ như ethylenoxyl, propiolacton rất thích hợp cho việc khử trùng các chất kém bền nhiệt (enzyme) – Ethylenoxyl hỗn hợp với không khí theo tỷ lệ 3 – 8% sẽ gây nổ, vì vậy khi dùng phải trộn lẫn với CO2 hoặc N2 – Vì vậy khử trùng bằng hóa chất ít được sử dụng trong công nghệ lên menThs. Bùi Hồng Quân 16 CUNG CẤP KHÍ  Không khí dùng để cung cấp oxy đựơc khử trùng bằng cách lọc khử trùng  Nguyên liệu lọc thường dùng là bông đá, bông thủy tinh hoặc bông  Hiện nay trong công nghệ vi sinh phổ biến là các loại màng lọc  Lọc khử trùng có thể sử dụng để làm sạch không khíThs. Bùi Hồng Quân 17 CUNG CẤP KHÍ SẠCH CHO NUÔI CẤY BỀ MẶT  Cung cấp khí sạch cho nuôi cấy bề mặt là một bộ phận những máy điều hòa và làm sạch khí đặt ở bên trên hoặc bên cạnh phòng nuôi cấy  Trong các xí nghiệp sản xuất quy mô lớn có thể thiết kế để sử dụng khí tuần hoàn  Việc cung cấp khí sạch còn có bộ phận điều nhiệt và điều ẩm để đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm tối ưu cho quá trình nuôi cấy tránh làm khô môi trườngThs. Bùi Hồng Quân 18 CUNG CẤP KHÍ CHO QUÁ TRÌNH NUÔI CẤY CHÌM  Không khí => lọc sơ bộ => máy nén => làm nguội không khí => tách dầu mỡ => lọc tổng thể => lọc riêng =>cấp cho thiết bị lên men  Lọc sơ bộ: hai lớp lưới inox đặt trước và sau hai đầu hộp hình trụ (giữa hai lớp lưới xếp mảnh sứ, có tẩm dầu nhờn)  Phin lọc không khí cấu tạo theo hình trụ, bên trong xếp vật liệu lọc (bông thủy tinh, bông mỡ vải, amiang, màng lọc vi sinh,…)Ths. Bùi Hồng Quân 19 THANH TRÙNG KHÔNG KHÍ TRONG SẢN XUẤT Không khí trong phòng: không khí là vật chất có thể len lỏi vào tất cả các vị trí, các khe trong máy móc thiết bị,…=> làm sao thanh trùng?  Biện pháp: – Đèn UV: Lắp ráp như đèn huỳnh quang  Ưu điểm: tiêu diệt nhanh, không để lại dấu vết  Nhược điểm: không tiêu diệt được bào tử, sự tiêu diệt vi sinh vật bị cản trở – Formalin: Xử lý trước khi làm thí nghiệm  Ưu điểm: rẻ, nhanh, hạn chế được nhược điểm của việc sử dụng đèn UV  Nhược điểm: độc hại, còn lưu lại trong không khí => Huấn lyện giống quen dần với formalin – Màng lọc: Thùng nuôi cấy (tủ cấy vô trùng)  Điều kiện: thực hiện trước khi nuôi cấy  Ưu điểm: ít tốn điện, đầy không khí một phí, hút không khí một phíaThs. Bùi Hồng Quân 20 PHÒNG VÔ TRÙNG  Phòng vô trùng, phòng cấy, tủ cấy vô trùng  Phòng vô trùng thổi khí vô trùng tạo áp suất ao bên trong phòng (người thực hiện: phả qua phòng riêng tắm và mặc quần áo chuyên biệt phủ toàn thân)Ths. Bùi Hồng Quân 21 KIỂM TRA MỨC ĐỘ SẠCH CỦA KHÔNG KHÍ  Hệ thống cung cấp không khí: bắt buộc phải qua kiểm tra vi sinh vật định kỳ  Phương pháp kiểm tra: kiểm tra vi sinh vật không khí trong phòng thí nghiệmThs. Bùi Hồng Quân 22 CÁC PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN Trong quá trình thu nhận các sản phẩm sinh học nói chung và các chế phẩm diệt sâu hại nói riêng, tùy từng đối tượng vi sinh vật mà người ta áp dụng các phương pháp lên men khác nhau  Các phương pháp lên men gồm: – Nuôi không liên tục  Nuôi cấy chìm  Nuôi cấy bề mặt  Nuôi cấy xốp – Nuôi cấy liên tụcThs. Bùi Hồng Quân 23 NUÔI KHÔNG LIÊN TỤC  Phương pháp nuôi không liên tục (batch culture) hay còn gọi là nuôi gián đoạn  Vi sinh vật sinh trưởng đến khi một thành phần chủ yếu của môi trường dinh dưỡng bị giới hạn  Culture (giống) chuyển từ pha lũy thừa sang pha cân bằng  Sinh trưởng gắn liền với sự thay đổi kéo dài của điều kiện nuôi, sự giảm chất dinh dưỡng và sự tăng khối lượng tế bào  Trong quá trình đó trạng thái sinh lý của tế bào cũng thay đổi  Việc tạo thành sản phẩm mong muốn liên quan với một trạng thái sinh lý nhất định trong pha sinh trưởng  Không thể duy trì được trạng thái này trong một thời gian dài  Phương pháp nuôi gián đoạn thường được sử dụng cho sự lên men vô trùng  Dễ dàng về mặt kỹ thuậtThs. Bùi Hồng Quân 24 NUÔI KHÔNG LIÊN TỤC – NUÔI CHÌM  Dùng cho cả vi sinh vật kị khí và hiếu khí  Đối với nuôi vi sinh vật kị khí trong quá trình nuôi không cần sục khí, chỉ thỉnh thoảng khuấy trộn  Vi sinh vật hiếu khí thì phải sục khí liên tục  Là phương pháp hiện đại đã được dùng trong khỏang nửa cuối thế kỷ XX  Kết quả lớn đối với công nghệ vi sinh  Nuôi chìm hay nuôi cấy bề mặt sâu dùng trong môi trường dịch thể  Chủng vi sinh vật cấy vào môi trường được phân tán khắp mọi điểm và chung quanh bề mặt tế bào được tiếp xúc với dịch dinh dưỡng  Đặc điểm này đòi hỏi trong suốt quá trình nuôi cấy phải khuấy và cung cấp oxy bằng cách sục khí liên tụcThs. Bùi Hồng Quân 25 Phương pháp nuôi cấy chìm được dùng phổ biến trong công nghệ vi sinh  Men bánh mì  Protein đơn bào  Các chế phẩm vi sinh làm phân bón  Thuốc trừ sâu  Các enzyme  Các acid amin  Vitamin, các chất kháng sinh, các chất kích thích sinh học,…Ths. Bùi Hồng Quân 26 ƯU ĐIỂM  Tốn ít mặt bằng xây dựng và lắp đặt dây chuyền  Chi phí điện năng, nhân lực, các khỏan phụ cho một đơn vị sản phẩm thấp  Dễ tổ chức được xí nghiệp có sản lượng lớn  Các thiết bị lên men chìm dễ cơ khí hóa, tự động hóaThs. Bùi Hồng Quân 27 NHƯỢC ĐIỂM  Đòi hỏi trang bị kỹ thuật cao, dễ bị nhiễm trùng toàn bộ  Những thiết bị lên men chìm cần phải chế tạo đặc biệt, chịu áp lực cao, đòi hỏi kín và vô trùng tuyệt đối  Trong lên men chìm phải khuấy, sục khí liên tục (đối với vi sinh vật hiếu khí) vì vi sinh vật chỉ sử dụng được oxy hòa tan trong môi trường.  Khí được nén qua một hệ thống lọc sạch tạp trùng, hệ thống này tương đối phức tạp và dễ gây nhiễm cho môi trường nuôi cấy.Ths. Bùi Hồng Quân 28 NUÔI KHÔNG LIÊN TỤC – NUÔI CẤY BỀ MẶT  Các tế bào vi sinh vật tồn tại ở bề mặt môi trường. Các tế bào hướng về khoảng không khí được cung cấp đầy đủ oxy. Ở các váng nấm, chất dinh dưỡng của môi trường chỉ được hấp thu nhờ các tế bào chìm và được chuyển vào sợi nấm khí sinh. Sự tạo váng trong phương pháp nuôi bề mặt dẫn tới một trạng thái sinh lý có ý nghĩa quan trọng (đối với việc sản xuất các chất trao đổi, ví dụ sản xuất acid citric hay các enzyme). Cố gắng đạt đến trạng thái sinh lý tương ứng với môi trường nuôi cấy chìm  Ưu điểm: – Đơn giản, ít tốn chi phí  Nhược điểm: – Không phát triển một cách trọn vẹn như nuôi cấy chìmThs. Bùi Hồng Quân 29 NUÔI KHÔNG LIÊN TỤC – NUÔI CẤY XỐP  Nuôi hệ sợi nấm trên các cơ chất rắn: lúa mì, cám hoặc lúa nước trong các thùng quay chậm  Phương pháp này được dùng để sản xuất một số enzyme  Phương pháp này thường thích hợp cho một số nấm mốc và xạ khuẩn  Việc nuôi thường được tiến hành trên các khay phẳng xếp chồng lên nhau và ủ trong các buồng chứa vô trùng đóng kín. Giống được cấy vào bằng cách thổi bào tử vào bên trong buồng chứa  Giống vi sinh vật hiếu khí sau khi cấy sẽ phát triển trên bề mặt và dần dần lan xuống phía dưới theo các kẽ hở giữa các cấu tử thành phần môi trườngThs. Bùi Hồng Quân 30 NUÔI KHÔNG LIÊN TỤC – NUÔI CẤY XỐP  Một số vi khuẩn cũng có thể sản xuất theo phương pháp này  Độ ẩm của môi trường khoảng 55 – 60%  Khi vi sinh vật phát triển sẽ thải CO2 gây hiện tượng tỏa nhiệt làm nóng và khô môi trường => cần phải thông gió, phun mù hoặc làm ẩm trực tiếp để giữ cho độ ẩm tương đối của không khí khoảng 90%  Nhược điểm: – Tốn nhiều diện tích mặt bằng, khó cơ khí hóa và tự động hóa – Chi phí nhân công, điện nước,… cho một đơn vị sản phẩmThs. Bùi Hồng Quân 31 NUÔI CẤY LIÊN TỤC  Môi trường mới cho vào đúng bằng lượng môi trường cũ(sản phẩm) rút ra  Quy trình được sản xuất liên tục  Duy trì trạng thái ổn định: – Môi trường cung cấp vào bồn theo tốc độ thích hợp – Sự hình thành sinh khối mới cân bằng với sự mất sinh khối từ bồn – Trạng thái cân bằng được thiết lậpThs. Bùi Hồng Quân 32 PHƯƠNG PHÁP ĐƠN CẤP  Nuôi vi sinh vật trong một nồi lên men  Môi trường dinh dưỡng được bổ sung cũng như môi trường đã lên men rút ra khỏi nồi lên men một cách liên tục với cùng một tốc độ  Phương pháp đơn giản, dễ ứng dụng  Sản xuất để thu sinh khối nấm men hoặc sản phẩm là các chất chuyển hóa gắn trực tiếp với sự phát triển của tế bàoThs. Bùi Hồng Quân 33 PHƯƠNG PHÁP NHIỀU CẤP  Vi sinh vật được nuôi ở hệ thống nồi lên men đặt làm nhiều cấp  Nồi thứ nhất được dùng cho vi sinh vật phát triển tốt nhất  Các nồi sau để các tế bào tiết ra chất chuyển hóa  Môi trường dinh dưỡng mới được bổ sung vào nồi thứ nhất và từ đó lần lượt chày vào nồi tiếp theo  Nồi lên men thường xuyên được cung cấp thêm dung dịch dinh dưỡng mới  Cũng với tốc độ như vậy, môi trường đã bị sử dụng một phần và các tế bào đã được rút điThs. Bùi Hồng Quân 34 PHƯƠNG PHÁP NHIỀU CẤP  Việc khuấy và thông khí nhằm trộn đều chất chứa trong nồi lên men(hệ thống đồng nhất)=> Các tế bào trong nồi lên men luôn luôn sinh trưởngtheo hàm số mũ và luôn luôn tồn tại trong cùng những điều kiện sinh lý  Tuy nhiên, các tế bào đang phân chia và các tế bào không phân chia cùng tồn tại vì không có sự sinh sản đồng bộ  Các tế bào chỉ hoạt động trong một thời gian nhất định nên sau một thời gian nào đó cần phải thay thế hoặc bổ sung giống  Thực chất thì hệ thống này là sự kéo` dài pha cân bằng của sự nuôi gián đoạn nhờ việc đưa cơ chất vào một cách liên tụcThs. Bùi Hồng Quân 35 ƯU ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY LIÊN TỤC  Giảm bớt thời gian làm vệ sinh thiết bị, khử khuẩn và làm nguội  Giảm bớt thể tích của tòan bộ thiết bị  Lao động dễ dàng và có khả năng tự động hóa các thao tác  Tăng hiệu suất của tòan bộ quá trìng công nghệ nhờ chọn lọc tốt nhất các điều kiện thao tácThs. Bùi Hồng Quân 36 NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY LIÊN TỤC  Đòi hỏi cán bộ và công nhân thành thạo chuyên môn. Khi hoạt động, cùng một lúc phải có đủ các dạng năng lượng cần thiết, giá thành cao đối với tự động hóa và dụng cụ đo lường hiện đại  Trong quá trình nuôi cấy tế bào vi sinh vật có thể có những đột biến bất ngờ xảy ra làm hỏng cả quá trình  Phải vô khuẩn tuyệt đối trong toàn bộ thời gian thao tác. Vì trong quá trình nuôi liên tục đã tạo ra các điều kiện tối ưu cho chủng nuôi cấy thì cũng tối ưu đối với nhiều loại tạp khuẩnThs. Bùi Hồng Quân 37 FED – BATCH  Là kiểu nuôi cấy không liên tục (nuôi cấy theo mẻ batch)  Môi trường được bổ sung liên tục mà không loại bỏ dịch nuôi cấy  Theo thời gian thể tích dịch nuôi cấy tăngThs. Bùi Hồng Quân 38 CÁC DẠNG FED – BATCH  Sử dụng môi trường thêm vào tương tự môi trường ban đầu (MT batch) => tăng thể tích  Sử dụng cơ chất giới hạn thêm vào có nồng độ tương tự MT batch => tăng thể tích  Cô đặc dung dịch cơ chất giới hạn => tăng thể tích vừa phải  Dung dịch cơ chất giới hạn rất đặc => tăng thể tích nhẹ  Hệ thống lên men fed – batch sẽ duy trì nồng độ cơ chất giới hạn ở mức sinh lý  Tránh ảnh hưởng ức chế do nồng độ cơ chất caoVI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN Ths. Bùi Hồng Quân 09.09.25.24.1909.17.27.26.25 Email: buihongquanhui.edu.vn Website: www.buihongquan.tk GBD giữ gìn màu xanh cho quê hương, xây dựng tương lai từ chất lượng cuộc sốngSINH LÝ VI SINH VẬT Chia làm bốn giai đoạn: – Pha lag: làm quen môi trường, kéo dài hay ngắn tùy theo giống vi sinh vật – Pha log: vi sinh vật phát triển mạnh tăng sinh khối nhanh theo cấp số 2n – Pha cân bằng: nguồn dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, số tế bào sinh ra bằng số tế bào chết đi – Pha suy vong: nguồn dinh dưỡng đã cạn kiệt, chất thải từ hoạt động sống của vi sinh vật tích tụ càng nhiều, số lượng tế bào chết nhiều hơn số lượng tế bào sống Trong công nghệ lên men chúng ta thường quan tâm đến pha lag và pha cân bằng. Pha lag càng ngắn thì quá trình lên men càng nhanhQUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA • Pha 1: là pha sinh trưởng, thu nhận sản phẩm bậc 1 – Sinh tổng hợp protein và xây dựng tế bào – Các tế bào trẻ sinh trưởng nhanh và tăng sinh khối – Bao gồm từ nhân giống và thời gian đầu quá trình lên men – Sản phẩm trao đổi chất không có hoặc bắt đầu tích tụ với số lượng nhỏ. Dấu hiệu chuyển qua pha thứ haiQUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA • Pha 2: tích tụ các sản phẩm trao đổi chất, các tế bào vi sinh vật trưởng thành, sinh khối phát triển chậm hoặc ngừng phát triển => thu nhận sản phẩm bậc hai – Bắt đầu giống vi sinh vật phát triển chậm lại – Các sản phẩm trao đổi chất tích tụ trong pha này – Môi trường dinh dưỡng còn ít hoặc bắt đầu cạn kiệt • Thời kỳ đầu pha 2: tích tụ nhiều sản phẩm trong môi trường • Thời kỳ cuối pha 2: – Sinh khối giảm do tế bào tự phân – Tích tụ sản phẩm bậc 2 ít – Một số sản phẩm lại trở thành nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật (giống có thể đồng hóa trở lại sản phẩm) – Hiện tượng tế bào tự phân làm tăng độ nhớt dịch lên men – Quá trình lên men thu nhận sản phẩm bậc 2: kết thúc trước thời kỳ cuối của pha 2QUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA Thu sản phẩm bậc 2: • Thu sản phẩm bậc 2 không nằm trong giai đoạn thu sinh khối mà phải đợi thời gian thoát ra môi trường => chậm hơn • Vi sinh vật luôn có quá trình tự phân => thoát ra ngoài môi trường. Muốn thu sản phẩm bậc 2 phải đợi qua giai đoạn vi sinh vật phát triển sinh khối cực đại • Chọn các điều kiện phát triển tối ưu của giống vi sinh vật trong pha 1 (nếu để thu sản phẩm bậc 2 thì càng cần nghiên cứu để rút ngắn giai đoạn này (pha log)) • Xác định những điều kiện chuyển tiếp từ pha 1 sang pha 2 => khảo sát biến động của quá trình lên men • Tìm những nguyên nhân làm giảm hàm lượng các sản phẩm được tạo thành sau khi đã đạt mức tối đa (tự phân, tạp nhiễm, đồng hóa ngược lại,…)QUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA • Pha 1: – Môi trường nhân giống giàu các chất dinh dưỡng hơn môi trường lên men – Môi trường nhân giống có hàm lượng đường thấp hơn môi trường lên men • Pha 2: – Thành phần môi trường ảnh hưởng đến sự chuyển tiếp từ pha 1 sang pha 2 – Thay đổi thành phần môi trường dinh dưỡng: thay đổi hoạt lực và hình thái của giống – Thay đổi hình thái: tính chất tế bàoQUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA • Phải biết sản phẩm cần thu sinh ra ở giai đoạn nào của quá trình nuôi cấy • Tìm ra trạng thái sinh lý của vi sinh vật cho năng suất tạo sản phẩm đạt cao nhất và duy trì nó trong thời gian dài • Nhiều trường hợp đặt ra là vi sinh vật đạt trạng thái sinh trưởng phát triển tối ưu không đồng thời cho ra sản phẩm với hiệu suất caoVAI TRÒ CỦA GIỐNG VI SINH VẬT • Giống đóng vai trò quyết định: –Năng suất sinh học => giảm chi phí cho qúa trình sản xuất –Chất lượng sản phẩm lên men –Vốn đầu tư cho sản xuất –Giá thành sản phẩmYÊU CẦU VỀ GIỐNG • Cho sản phẩm có số lượng và chất lượng cao hơn các sản phẩm phụ khác • Năng suất sinh học cao • Sử dụng các nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, hoặc phối hợp với các nguồn phế liệu, phế thải công nghiệp thực phẩm • Sản phẩm dễ thu nhận và tinh sạch • Tính ổn định của giống • Tính thích nghi trong điều kiện lên men công nghiệp • Tính cạnh tranh và ức chế, sinh sản và phát triển mạnh • Tốc độ trao đổi chất mạnhPHÂN LẬP GIỐNG – PHÂN LẬP TỰ NHIÊN • Tự nhiên là nguồn vô tận để thu nhận các giống vi sinh vật • Nguyên tắc cơ bản: cơ chất nào thì có mặt vi sinh vật phân hủy cơ chất đó • Năng suất sinh học không cao • Chưa thích nghi sản xuất quy mô công nghiệpTIẾN HÀNH PHÂN LẬP • Xác định vị trí phân lập giống • Môi trường tập trung: để loại dần các vi sinh vật không mong muốn • Môi trường đặc hiệu: chỉ cho phép vi sinh vật cần phân lập phát triển • Định danh giống cần phân lậpPHÂN LẬP GIỐNG TRONG NHÀ MÁY • Dễ thích nghi trong điều kiện sản xuất • Cho năng suất và chất lượng sản phẩm sinh học cao • Trong nước thải, chất thải có mật độ vi sinh vật cần quan tâm nhất • Phân lập tương tự trong tự nhiênHOẠT HÓA GIỐNG • Môi trường bồi dưỡng • Sàng lọc giống • Rút gọn pha lag • Chiếu tia tử ngoại, laser => không gây đột biến => kích hoạt giống. Ví dụ: nấmTUYỂN CHỌN • Nguyên tắc: ở đâu có cơ chất thì ở đó có vi sinh vật phân giải cơ chất đó • Tự nhiên: có hệ gen ổn định • Nhà máy: phòng thí nghiệm nhà máy, thùng lên men, nước thải, chất thải • Ngân hàng giống vi sinh vật • Ví dụ: – Phân lập giống Bifidobacteria để ứng dụng trong sản xuất chế phẩm probiotic – Phân lập giống Lactococcus lactis để ứng dụng trong sản xuất chế phẩm Bacteriocin – Phân lập giống Bacillus subtilis để ứng dụng trong sản xuất probioticNÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIỐNG • Thay đổi đặc tính di truyền: – Phương pháp di truyền cổ điển – Lai • Ưu điểm: dễ thực hiện • Nhược điểm: giới hạn trong loài – Phương pháp tạo tế bào trần – Gây đột biến • Ưu điểm: phá vỡ giới hạn loài • Nhược điểm: không định hướng • Phương pháp hiện đại – Phương pháp chuyển gen – Phương pháp tạo dòngHUẤN LUYỆN THÍCH NGHI • Nguyên tắc: tất cả các vi sinh vật có khả năng thích nghi cao • Huấn luyện thích nghi với điều kiện sản xuất công nghiệp • Tiếp cận với năng suất sinh học cao nhất của nó trong tự nhiên, những yếu tố ảnh hưởng như: nhiệt độ, pH, enzyme,… • Bắt nó phải thay đổi quá trình trao đổi chất • Huấn luyện thích nghi để nâng cao chất lượg giống • Thay đổi các yếu tố tạo ra tính thích nghi • Tính thích nghi chỉ biểu hiện khi các yếu tố tác động đến tính thích nghi đó tồn tại (vì tính thích nghi không di truyền) • Ví dụ: nâng cao biểu hiện gen amylaseNGUYÊN LÝ SINH TỔNG HỢP THỪA Ở VI SINH VẬT • Quá trình trao đổi chất tuân theo nguyên tắc kinh tế và hài hòa: không tổng hợp những chất quá thừa so với nhu cầu phát triển • Cơ chế sinh tổng hợp thừa (siêu tổng hợp): cấu trúc không gian của enzyme và cơ chế di truyềnNhững nguyên tắc điều hòa trao đổi chất • Điều hòa hoạt tính enzyme nhờ sự ức chế quá trình tổng hợp của chính nó • A > B > C > X • (b) (c) • Enzyme (a): thay đổi cấu hình không gian khi có mặt sản phẩm cuối > giảm bớt hoạt tính xúc tác • (a) có khả năng gắn với A • Nếu X dư thừa => bao vây trung tâm dị lập thể => trung tâm xúc tác bị biến đổi => (a) không thể gắn với A mà chỉ gắn với X => (a) không có hiệu lực chuyển A thành B => chuỗi sinh tổng hợp X bị gián đoạn => X giảmNGUYÊN LÝ SINH TỔNG HỢP THỪA Ở VI SINH VẬT • Vị trí các axít amin trong cấu trúc enzyme: – Sự sai lệch thứ tự sắp xếp hay số lượng các axít amin nằm trong các trung tâm hoạt động – Sự thay đổi axít amin trong trung tâm kiềm chế > mất khả năng kết hợp với chất kiềm chếNHỮNG PHƯƠNG PHÁP GIỮ GIỐNG THUẦN CHỦNG VÀ ỔN ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC Trên môi trường agar: – Phổ biến, đơn giản, tiện lợi – Thời gian giữ giống ngắn – Dễ mất hoạt tính di truyền ban đầu của giống – Tốn nhiều công sức – Dễ nhiễm bacteriophage, mất nướcNHỮNG PHƯƠNG PHÁP GIỮ GIỐNG THUẦN CHỦNG VÀ ỔN ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC • Dưới lớp dầu khoáng – Phủ lên môi trường agar đã có vi sinh vật một lớp dầu khoáng – Thời gian bảo quản là 12 tháng • Trên cát, đất – Giữ vi sinh vật có bào tử • Silicagen và hạt ngũ cốc – Tương tựNHỮNG PHƯƠNG PHÁP GIỮ GIỐNG THUẦN CHỦNG VÀ ỔN ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC • Giấy lọc – Bảo quản vi sinh vật có bào tử trong nhiều năm – Thời gian ngắn hơn so với giữ giống trên cát, đất, ngũ cốc • Gelatin • Phương pháp lạnh sâu – Sự phát triển của vi sinh vật bị ức chế ở nhiệt độ lạnh sâuNHỮNG PHƯƠNG PHÁP GIỮ GIỐNG THUẦN CHỦNG VÀ ỔN ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC • Phương pháp đông khô – Có 3 giai đoạn: – Lạnh đông (tiền đông khô) – Sấy chính – Sấy phụVI SINH VẬT TẠP NHIỄM TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN Ths. Bùi Hồng Quân 09.09.25.24.1909.17.27.26.25 Email: buihongquanhui.edu.vn Website: www.buihongquan.tk GBD giữ gìn màu xanh cho quê hương, xây dựng tương lai từ chất lượng cuộc sốngNHIỄM KHUẨN VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN • Hệ vi sinh vật ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men ở những mức độ khác nhau • Vi khuẩn tạp nhiễm thường là vi khuẩn tạp ăn, tiêu thụ các chất dinh dưỡng nhiểu và phát triển nhanh, lấn át các chủng nuôi cấy • Sản phẩm trao đổi chất sinh ra bởi tạp hiễm ảnh hưởng đến chất lượng lên men chính • Tạp nhiễm có thể làm ảnh hưởng một phần hay toàn bộ quá trình lên menNguyên nhân gây nhiễm: • Nhiễm từ ống giống • Nhiễm trong quá trình nhân giống • Dụng cụ tiệt trùng chưa tiệt để • Môi trường thanh trùng chưa triệt để • Do khí nén chưa lọc sạch • Thao tác • Các thiết bịPhương pháp phát hiện tạp nhiễm • Soi kính hiển vi • Nuôi cấy trên môi trườngVIRUS VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN • Tạp nhiễm cực kỳ nguy hiểm • Gây hỏng hàng loạt đợt lên men, giảm hoạt lực, thoái hóa giống, diệt giống hoặc mất giống • Ngừng sản xuất • Đặc tính của bacteriophage là làm tan các tế bào vi sinh vật, làm phân hủy tế bào hàng loạt • Hiện tượng: tế bào vi khuẩn dưới kính hiển vi bị biến dạng, to, phình ra, hình que thành hình cầu…KỸ THUẬT CỐ ĐỊNH TẾ BÀO VI SINH VẬT Ths. Bùi Hồng Quân 09.09.25.24.1909.17.27.26.25 Email: buihongquanhui.edu.vn Website: www.buihongquan.tk GBD giữ gìn màu xanh cho quê hương, xây dựng tương lai từ chất lượng cuộc sốngĐỊNH NGHĨA • Sự cố định tế bào vi sinh vật là quá trình gắn tế bào vi sinh vật vào phase riêng biệt tách khỏi phase tự do của dung dịch, nhưng vẫn có khả năng trao đổi chất với các phân tử cơ chất có mặt trong phase tự do nói trên • Cố định vi sinh vật là việc gắn tế bào vi sinh vật vào chất mang không hòa tan trong nước. Tế bào sau khi cố định có thể sử dụng nhiều lần, không lẫn vào sản phẩm và có thể chủ động ngừng phản ứng mong muốnPHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP • Trên bề mặt chất mang • Trong lòng chất mang • Không mang chất mang • Một số phương pháp khác: gel lạnh sâu, cố định liên hợp, nhờ photopolymerCHẤT MANG CỐ ĐỊNH TẾ BÀO • Vai trò: – Đóng vai trò quyết định lựa chọn phương pháp – Quyết định tính hiệu quả của quá trình cố địnhYÊU CẦU • Điểm quan tâm đầu tiên khi lựa chọn chất mang là phải rẻ tiền. Điều này liên quan đến hiệu quả kinh tế của quy trình công nghệ, đặc biệt là khi quy trình đó ứng dụng vào quy mô công nghiệp • Chất mang phải có tính chất cơ lý bền vững, ổn định. Nhờ đó mà chất mang mới chịu được các điều kiện môi trường như khuấy trộn, áp lực trong quy trình sản xuất • Về mặt hóa học chất mang phải bền vững, không tan trong môi trường phản ứng • Chất mang không được làm mất hay ức chế hoạt tính enzyme của vi sinh vậtYÊU CẦU • Chất mang phải có tính kháng khuẩn cao, bền vững với sự tấn công của vi sinh vật • Phù hợp hình dạng thiết bị phản ứng sinh học • Chất mang phải được chọn lọc sao cho cố định vi sinh vật dễ dàng • Chất mang có thể sử dụng nhiều lần • Chất mang phải an toàn cho môi trường sống • Chất ang phải có độ trương tốt, có diện tích bề mặt tiếp xúc lớn. Tính chất này của chất mang vừa tăng khả năng cố định vi sinh vật vừa tăng khả năng tiếp xúc của cơ chất với enzyme, nhờ đó làm tăng hoạt tính enzyme và số lần tái sử dụng • Chất mang có thể có cấu trúc siêu lỗ, lỗ xốp, dạng hạt, dạng màng, dạng phim mỏngPHÂN LOẠI • Polysaccharide: cellulose, alginate, carrageenan… • Protein: collagen, keratin… • Hữu cơ tổng hợp: polysaccharide, polyvinylacetate… • Vô cơ tự nhiên: than hoạt tính, zeolit, silicate… • Vô cơ tổnh hợp: silicagel, Al2O3…ƯU ĐIỂM CỦA TẾ BÀO CỐ ĐỊNH • Mật độ tế bào cao • Sản phẩm sạch • Có thể tái sử dụng nhiều lần • Chịu được sự tác động bên ngoài • Điều chỉnh được kích thước khối vi sinh vật cố định phù hợp với môi trường phản ứng, reactor • Enzyme của tế bào vẫn xúc tác phản ứng hóa sinh, không tan trong nước • Kích thước thiết bị nhỏ, gọn • Quá trình sản xuất liên tục, tế bào vi sinh vật không bị rửa trôi • Sử dụng được nhiều loại cơ chất, quy trình thiết kế đơn giản hơn • Chất lượng sản phẩm đồng đều • Tế bào cố định được bảo vệ ít bị ức chế bởi cơ chất và sản phẩm cuốiNHƯỢC ĐIỂM CỦA TẾ BÀO CỐ ĐỊNH • Hoạt lực thấp hơn tế bào tự do • Trong môi trường phản ứng sử dụng tế bào cố định, không thể không tránh khỏi hiện tượng rửa trôi tế bào ra khỏi chất mang. Các tế bào này sẽ lẫn vào sản phẩm, dẫn đến khó khăn trong việc chiết tách, tinh sạch sản phẩm, gây tốn kém chi phí • pH hoạt động tối ưu bị chuyển dịch sang kiềm hay acid so với tế bào bình thường • Tế bào cố định cũng đòi hỏi về dinh dưỡng đầy đủ để có thể hoạt động bình thường, thực hiện trao đổi chất. • Cơ chất muốn vào trong tế bào để thực hiện trao đổi chất tạo ra sản phẩm phải qua chất mang, thành tế bào, màng tế bào…Các chất này ảnh hưởng đến sự thẩm thấu vào và ra của cơ chất và sản phẩmCÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẾ BÀO CỐ ĐỊNH • Bản thân chất mang polymer ngăn cản sự khuếch tán tự do của các phân tử theo hướng tới enzyme cũng như đi khỏi enzyme từ đó ảnh hưởng tới hiệu quả xúc tác của enzyme • Nếu cố định trên chất mang có phân tử lượng cao: giảm đáng kể hoạt tính của chúng trên bề mặt so với các chất mang có phân tử lượng thấp • Các tính chất lý hoc của chất mang: tính kỵ nước, háo nước, hòa tan, bền cơ học…đều ảnh hưởng nhất định đến khả năng cố định • Bản chất hóa học của chất mang cũng ảnh hưởng đáng kể tới khả năng hấp phụ lên cơ chấtẢnh hưởng của sự khuếch tán cơ chất, sản phẩm và các phân tử khác • Tốc độ khuếch tán cơ chất, sản phẩm và các chất khác phụ thuộc vào các yếu tố: – Kích thước lỗ gel của chất mang polymer – Trọng lượng phân tử của cơ chất – Sự chênh lệch nồng độ giữa vùng môi trường vi mô xung quanh vi sinh vật và dung dịch tự do – Những giới hạn khuếch tán có thể được thể hiện ở 2 dạng hàng rào khuếch tán bên ngoài và bên trongẢnh hưởng của sự khuếch tán cơ chất, sản phẩm và các phân tử khác • Rào khuếch tán bên ngoài xuất hiện là do có sự tồn tại của lớp mỏng dung môi bao xung quanh hạt polymer • Các chất khuếch tán vào lớp này nhờ sự kết hợp của khuếch tán phân tử thụ động và sự đối lưu • Độ dày của lớp phụ thuộc vào tốc độ khuấy trộn dung dịch xung quanh các hạt chứa tế bào cố định • Việc gia tăng tốc độ pha trộn sẽ làm giảm rào khuếch tán bên ngoài • Trong bất kỳ quy trình công nghệ nào, tốc độ khuấy đảo đóng vai trò hết sức quan trọngẢnh hưởng của vi sinh vật • Thành phần hóa học, cấu tạo màng ế bào, kích thước, hình dạng…của những loài vi sinh vật khác nhau sẽ ảnh hưởng khác nhau đến việc lựa chọn kỹ thuật cố định tế bào đó vào chất mang • Bản chất hay hình dạng loài vi sinh vật sẽ quyết định kiểu liên kết và độ bền kiểu liên kết hình thành giữa tế bào vi sinh vật và chất mang • Trạng thái sinh lý cũng như hoạt tính của loài vi sinh vật ảnh hưởng đến liên kết và độ bền của những liên kết đó.CÁC PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH TẾ BÀO VI SINH VẬT • Yêu cầu chung của các phương pháp cố định tế bào vi sinh vật: – Đơn giản – Độ lặp lại lớn – Không gây biến tính – Cho phép dễ dàng kiểm soát được số lượng tế bào cố định – Các tế bào không bị rửa trôi khỏi chất mang trong quá trình sử dụng hoặc bảo quảnPHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH TẾ BÀO VI SINH VẬT TRÊN BỀ MẶT CHẤT MANG • PHƯƠNG PHÁP LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ • PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤPHƯƠNG PHÁP LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ • Định nghĩa: bản chất liên kết cộng hóa trị là nối tế bào với chất mang thông qua “cầu nối”. Cầu nối này phải có kích thước không lớn lắm và có hai đầu, một đầu nối polymer, đầu kia nối tế bào • Chất mang: cellulose, dẫn xuất của cellulose, agarose, silicagel, bentonit… • Cách tiến hành: – Theo một giai đoạn: chất mang có khả năng liên kết trực tiếp tế bào. Việc gắn sẽ hiệu quả hơn nếu diện tích của tế bào và chất mang có dấu ngược nhau – Theo hai giai đoạn: hoạt hóa chất mang. Thường được ứng dụng để cố định enzymePHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ • Định nghĩa: ???. Trong quá trình cố định vi sinh vật bằng cách hấp phụ có các liên kết sau được hình thành: – Liên kết tĩnh điện Van der walls: giữa tế bào và bề mặt chất mang tạo nên một sự chênh lệch điện thế giữa bề mặt chất mang và bề mặt tế bào giúp tế bào và chất mang gắn liền nhau. – Liên kết mao quản: chất mang có các mao quản, khi được ngâm trong các huyền phù vi sinh vật sẽ hình thành các lực mao quản kéo huyền phù vi sinh vật vào trong long chất mang – Liên kết ion: bề mặt chất mang và vi sinh vật có mang các ion trái dấu, nhờ vậy tế bào vi sinh vật liên kết chất mangPHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ • Chất mang: – Chất mang không có cấu trúc xốp: thủy tinh – Chất mang không có cấu trúc lỗ xốp: than hoạt tính – Chất mang có điện tích: nhựa trao đổi ion • Cách tiến hành: – Phương pháp cổ điển – Phương pháp cổ điển có cải tiến – Phương pháp bơm canh trường vi sinh vật qua cột chứa chất mangPHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH TẾ BÀO VI SINH VẬT TRONG CẤU TRÚC GEL • Định nghĩa: – Polymer tạo màng lưới bao xung quanh tế bào – Mạng lưới này có lỗ nhỏ tới mức không cho tế bào chui ra khỏi mạng, nhưng đồng thời đủ lớn cho cơ chất và sản phẩm tạo ra có thể ra vào dễ dàng • Các phương pháp: – Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật trong ion gel – Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật trong covalent gel – Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật trong cryogel – Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật trong noncovalent gelCỐ ĐỊNH TẾ BÀO KHÔNG CHẤT MANG • Cố định tế bào vi sinh vật bằng liên kết chéo giữa các tế bào vi sinh vật • Cách tiến hành: – Các tế bào liên kết với nhau tạo thành khối tế bào – Tác nhân liên kết: glutaraldehyde, toluene, diisocyanate, hexamethylene • Vai trò của các tác nhân: – Tính thẩm thấu nhanh vào tế bào vi sinh vật – Phản ứng được với thành tế bào vi sinh vậtCỐ ĐỊNH TẾ BÀO KHÔNG CHẤT MANG • Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật bằng màng chắn membrane: • Ví dụ tế bào vi khuẩn A.xylinum trong mạng lưới cellulose, tế bào nấm men cố định trong mạng lưới celluloseCỐ ĐỊNH TẾ BÀO TRÊN CHẤT MANG ALGINATE • Tính chất tạo gel của dung dịch alginate: – Một trong những tính chất quan trọng của alginate là khả năng tạo gel ở những điều kiện nhất định – Khi cho kết hợp cation hóa trị II và III, thường dung nhất là Ca2+ sẽ xuất hiện vùng nối giữa các mạch phân tử alginate và tạo gel theo mô hình “hộp trứng”CỐ ĐỊNH TẾ BÀO TRÊN CHẤT MANG ALGINATE • Phương pháp cố định sử dụng chất mang alginate: – Alginate được ứng dụng làm chất cố định tế bào do có những đặc điểm: alginic acid là polyanion nên dễ dàn khâu mạch tạo gel trong dung dịch CaCl2 và KCl, alginic acid có khả năng bao xung quanh tế bào – Phương pháp cố định tế bào dung chất mang alginate phổ biến là phương pháp bẫy tế bào trong lòng chất mang – Hỗn hợp huyền phù của tế bào vi sinh vật và chất mang alginate được nhỏ vào dung dịch đa diện để thực hiện phản ứng tạo mạng lưới gel – Qua đó, tế bào vi sinh vật sẽ được cố định trong hệ thống mạng lưới vừa được hình thànhCỐ ĐỊNH TẾ BÀO TRÊN CHẤT MANG CARRAGEENAN • Chất mang carageenan: – Carrageenan là những phân tử polymer mạch thẳng, gồm ~ 25000 dẫn xuất galactose được sắp xếp một cách cân đối – Tính chất tạo gel của carrageenan: – Một trong những tính chất quan trọng nhất là khả năng tạo gel – Carrageenan hình thành gel trong điều kiện làm lạnh dung dịch nóng chứa một số loại cation, đặc biệt là K+ và Ca2+CỐ ĐỊNH TẾ BÀO TRÊN CHẤT MANG CARRAGEENAN • Được thực hiện theo phương pháp nhốt trong long chất mang – Làm lạnh đông huyền phù tế bào và carrageenan xuống nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy – Hỗn hợp huyền phù của tế bào vi sinh vật và chất mang carrageenan được nhỏ vào dung dịch đa diện để thực hiện phản ứng tạo mạng lưới gel • Tế bào vi sinh vật sẽ được cố định trong hệ thống mạng lưới vừa đựơc hình thànhMÔI TRƯỜNG LÊN MEN Ths. Bùi Hồng Quân 09.09.25.24.1909.17.27.26.25 Email: buihongquanhui.edu.vn Website: www.buihongquan.tk GBD giữ gìn màu xanh cho quê hương, xây dựng tương lai từ chất lượng cuộc sốngMÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH VẬT • Môi trường tổng hợp: – Môi trường xác định mọi thành phần được biết và xác định rõ – Môi trường xác định được sử dụng rất nhiều trong nghiên cứu để xác định những chất mà vi sinh vật có khả năng chuyển hóa • Môi trường phức tạp: – Là môi trường mà thành phần không được biết rõ – Có chứa các thành phần phức tạp như: pepton, cao thịt, cao nấm men… • Môi trường chọn lọc: – Là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của các vi sinh vật đặc biệt – Các môi trường chứa phẩm màu để ức chế nhóm vi khuẩn G(+) hoặc G()MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH VẬT • Môi trường phân biệt: – Cho phép phân biệt những nhóm vi khuẩn khác nhau – Xác định các vi sinh vật dựa trên những đặc tính sinh học của chúng • Môi trường đặc hiệu và không đặc hiệu: – Mội trường đặc hiệu: là môi trường phù hợp với một chủng vi sinh vật để tạo ra môi trường này phải hiểu sinh lý vi sinh vật và sản phẩm quan tâm – Môi trường không đặc hiệu: là môi trường dùng nuôi các vi sinh vật trong cùng loài, không hoặc rất hiếm khi sử dụng môi trường này • Môi trường tự nhiên: – Không đầy đủ và mất cân đối – Điều kiện vật lý, hóa học thay đổi liên tục  không phù hợp cho ta thu sản phẩm mong muốn – Tuy nhiên, trong quá trình xử lý môi trường (không quan tâm đến sản phẩm) do đó, môi trường tự nhiên có ý nghĩa vô cùng quan trọngMÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH VẬT • Môi trường nhân tạo: – Đảm bảo đầy đủ, cân đối chất dinh dưỡng  tạo môi trường hù hợp cho vi sinh vật phát triển – Có tác động của con người – Kiểm soát của quá trình: thanh trùng môi trường, tránh nhiễm tạp – Tạo ra môi trường vừa đầy đủ vừa cân đối – Ứng dụng: môi trường nhân tạo ứng dụng cho sản phẩm cụ thể trong quá trình lên men, môi trường tự nhiên ứng dụng trong xử lý chất thảiCHẤT DINH DƯỠNG • Chất đa lượng • Chất trung lượng • Chất vi lượng: quyết định tính đặc hiệu của môi trường • Dung dịch chất vi lượng để điều chỉnh môi trường đặc hiệuCHẤT DINH DƯỠNG • Dinh dưỡng điều chỉnh: là dinh dưỡng cần cung cấp thêm để thu được sản phẩm 1, 2 theo mong muốn. Phụ thuộc vào sản phẩm cần thu • Dinh dưỡng cơ bản: – Nitơ: có thể lấy từ vô cơ, hữu cơ. Nitơ là thành phần cơ bản của acid amin – Carbon: từ vô cơ, khí, hữu cơ. Carbon là khung cho các cấu tạo tế bào – Oxy: cung cấp trực tiếp hoặc nhận từ các hợp chất hữu cơ chứa oxy hay nhận từ các phản ứng xảy ra. Đóng vai trò quan tọng cần cho tất cả vi sinh vật – Hydro: từ nước – Lưu huỳnh: enzyme, có thể lấy từ các hợp chất vô cơ, hữu cơ – Phopho: acid nucleic, có thể từ các hợp chất vô cơ, hữu cơNGUỒN NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP CARBON • Hợp chất carbon có ý nghĩa hàng đầu đối với tế bào vi sinh vật (cấu trúc tế bào chất, thành tế bào, enzyme, acid nucleic) • Dạng tinh khiết: glucose, sucrose • Dạng tạp chất: rỉ đường • Xu hướng : sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm • Ảnh hưởng đến sức sinh trưởng và hiệu suất tạo sản phẩm của chủng giống • Phải sản xuất thử khâu trung gian phòng thí nghiệm và nhà máy  giúp vi sinh vật làm quen từ từ với điều kiện mới và xác định các thông số phù hợpNGUỒN NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP CARBON • Rỉ đường: – Là hợp chất khá phức tạp, hàm lượng đường khá cao, chứa các hợp chất nitơ, vitamin, các hợp chất vô cơ, chất kích thích sinh trưởng, chất keo, vi sinh vật tạp nhiễm, chất kiềm hãm sinh trưởng vi sinh vật – Màu nâu sẫm khó bị phân hủy trong quá trình lên men, màu bám vào sinh khối và sản phẩm tách màu khó khăn và tốn kém – Hệ keo trong mật rỉ có khả năng hòa tan oxy va trao đổi chất vi sinh vật kém – Vi sinh vật tạp nhiễmNGUỒN NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP CARBON • Tinh bột và cellulose – Hạt hoặc bột của khoai, sắn, lúa, bắp… – Cellulose: rơm, rạ, giấy, mạc cưa… – Phải qua xử lý và đường hóanhững tiến bộ của cải tạo giống vi sinh vật có khả sử dụng tinh bột sốngNGUỒN NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP CARBON Thủy phân các loại tinh bột thường theo 2 cách: • Thủy phân bằng acid với áp lực dư: – Dung dịch thủy phân thu được qua trung hòa bằng Na2CO3 hoặc NaOH. Sau đó đem lọc qua lọc ép khung bản với than hoạt tính khử màu – Dung dịch thủy phân này chứa chủ yếu đường glucose, một lượng nhỏ các acid amin, khóang được dung để chuẩn bị môi trường nuôi cấy hoặc đem cô đặc tới 60 – 70% chất khô để sử dụng dần • Thủy phân bằng enzyme: – Các chế phẩm enzyme chủ yếu là nấm mốc được nuôi cấy bầ mặt hoặc sâu – Sản phẩm thu được là hỗn hợp maltose và glucose – Phương pháp thủy phân các loại bột bằng các chế phẩm enzyme được dung trong công nghiệp sản xuất rượu cồnNGUỒN NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP CARBON • Dầu thực vật: – Vừa là nguồn carbon vừa là chất phá bọt – Nguồn carbon: khi vi sinh vật sinh tổng hợp lipase  glycerin và acid béo – Chú ý: phải phù hợp với mức độ tạo bọt của môi trường, tăng độ nhớtNGUỒN NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP CARBON • Dung dịch kiềm sunfit: – Dung dịch thủy phân từ gỗ dung dịch kiềm sunfit (là phế thải của công nghiệp giấy) – Thành phần chính: linhosunfonate và các đường pentose – Thường sử dụng nuôi cấy thu sinh khối nấm men – Dung dịch kiềm sunfit gỗ cây lá kim, hexose chiếm ưu thế  lên men rượu – Tiền xử lý chất thải này trước lên men, điều chình pH, bổ sung các chất dinh dưỡng chứa N, PNguồn Nitơ kỹ thuật • Bột đậu nành: – Được dung như một nguồn nitơ kỹ thuật tương đối phổ biến trong nhiều môi trường dinh dưỡng – Trong bột đậu nành có gần tới 40% protein, ~ 19% chất béo, có đủ các acid amin – Đối với sinh tổng hợp nhiều chất kháng sinh không những chỉ có những hợp chất protein mới có tác dụng mà còn phải kể đến các chất béo có trong đậu nànhNguồn Nitơ kỹ thuật • Nước chiết bắp: – Là sản phẩm phụ trong công nghiệp chế biến bột bắp – Trước khi xay, bắp được ngâm với dung dịch natri sunfit, trong khi ngâm, các acid amin, vitamin được chiết ra và hòa tan vào dung dịch – Cô trong điều kiện chân không tới 50% chất khô ở dạng sệt gọi là cao bắp – Trong cao bắp có chứa 6,4 – 8% nitơ tổng sốNguồn Nitơ kỹ thuật • Nước chiết nấm men và cao nấm men: – Sinh khối men bia hoặc men rượu được rửa sạch và cho tự phân ở 48 – 52oC trong 2 3 ngày, lọc bỏ bã, thu được dịch thủy phân gọi là nước chiết nấm men, cô đặc có cao nấm men – Các sản phẩm này giàu acid amin, peptide cùng nhiều vitamin nhóm B vá các khóang chất – Trong cao nấm men có 40 50% chất khô, 0,6 – 1,5 nitơ tổng số, 0,3 – 0,5 nitơ amon
Xem thêm

106 Đọc thêm

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÃ DONG RIỀNG LÀM THỨC ĂN BỔ SUNG NUÔI BÒ THỊT TẠI HUYỆN NGUYÊN BÌNH TỈNH CAO BẰNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÃ DONG RIỀNG LÀM THỨC ĂN BỔ SUNG NUÔI BÒ THỊT TẠI HUYỆN NGUYÊN BÌNH TỈNH CAO BẰNG

thành phần acid béo trong đó chủ yếu là các acid béo chưa no: Linolenic(50%), linoleic (10%). Một phần nhỏ acid béo được hấp thu ở dạ cỏ, phần lớncác acid béo còn lại được VSV hydro hóa thành các acid béo như: stearic,palmitic và oleic. Chúng chỉ được hấp thu ở ruột non. Bacteria cũng sử dụngmột vài chuỗi acid béo để xây dựng thành tế bào của chúng. Những acid béo14này cũng được tiêu hóa hấp thu ở ruột non. Như vậy qua quá trình tiêu hóa dạcỏ, mỡ của bò trở nên cứng hơn, có độ nóng chảy cao hơn và chỉ số iod thấp.• Tiêu hóa protein: Theo Từ Quang Hiển, Phan Đình Thắm (2002) [11]:Quá trình tiêu hóa protein ở dạ cỏ phụ thuộc vào diện tích bề mặt cấutrúc bề mặt và tính bền lý học của chúng. Trong môi trường dạ cỏ dưới tácđộng của men proteaza và peptidaza do VSV tiết ra protid bị phân giải thànhpeptiol và các acid amin. Phần lớn các acid amin và các hợp chất chứa nitơ phiprotid khác tiếp tục bị men của bacteria phân giải thành NH3 và các acid béobay hơi. Sau đó VSV dạ cỏ sử dụng NH3 và cơ chất để tổng hợp nên acid amincủa chúng. Đây là cơ sở khoa học cho việc sử dụng NH3 và urê làm thức ăn bổsung protein cho bò. Tuy nhiên cũng có một số loài VSV dạ cỏ đòi hỏi phải cóacid amin mới tổng hợp được protein cho bản thân chúng. Khi hàm lượng NH3trong dạ cỏ dư thừa nó được hấp thu vào máu. Tại gan NH3 được tổng hợpthành urê, một phần urê được thải ra ngoài theo nước tiểu, phần còn lại theomáu đến tuyến nước bọt và được tiết ra cùng với nước bọt trở lại dạ cỏ. Khihàm lượng NH3 trong dịch dạ cỏ thấp urê trong máu có thể chuyển qua thànhdạ cỏ bổ sung vào dịch dạ cỏ. Nhờ có cơ chế tuần hoàn NH3 trong cơ thể nhưtrên nên VSV dạ cỏ thường được cung cấp đủ nhu cầu NH3 cho sự phát triểncủa chúng. Sự phát triển của VSV dạ cỏ quyết định đến quá trình lên men phângiải chất xơ và các chất hydrocacbon khác. Nhiều loài VSV ngoài việc tổnghợp acid amin còn có khả năng tổng hợp đa số vitamin nhóm B. Người ta đã
Xem thêm

103 Đọc thêm

NGHIÊN CỨU DIỄN THẾ SINH THÁI VÀ VI SINH VẬT CHUYỂN HÓA BÃ MÍA THÀNH MÙN HỮU CƠ

NGHIÊN CỨU DIỄN THẾ SINH THÁI VÀ VI SINH VẬT CHUYỂN HÓA BÃ MÍA THÀNH MÙN HỮU CƠ

Yi sinh vật không phải là một nhóm phân loại trong sinh giới mà là baogồm tất cả các sinh vật có kích thước hiển vi, không thấy rõ được bằng mắtthường, do đó phải sử dụng kính hiển vi thường hoặc kính hiển vi điện tử.Ngoài ra muốn nghiên cứu vi sinh vật người ta phải sử dụng tới phương phápnuôi cấy vô khuẩn.Phần lớn vi sinh vật thuộc về ba nhóm c ổ khuẩn, Vi khuẩn và Nguyênsinh. Trong giới Nấm, thì nấm men, nấm sợi và dạng sợi của mọi nấm lớn đềuđược coi là vi sinh vật. Như vậy là vi sinh vật không có mặt trong hai giớiĐộng vật và Thực vật. Người ta ước tính trong số 1,5 triệu loài sinh vật cókhoảng 200000 loài vi sinh vật (100000 loài động vật nguyên sinh và tảo,90000 loài nấm, 2500 loài vi khuẩn lam và 1500 loài vi khuẩn). Tuy nhiênhàng năm, có thêm hàng nghìn loài sinh vật mới được phát hiện, trong đó cókhông ít loài vi sinh vật có mặt ở Việt Nam [5]. Trong đó, nhiều loài vi sinhvật tham gia chuyển hóa bã mía thành mùn hữu cơ khi có enzyme ngoại bàophân hủy các thành phần có trong bã mía như vi khuẩn, vi nấm, xạ khuẩn.1.2.1. Vì khuẩnĐây là các vi khuẩn hiếu khí, hoạt động tối ưu trong phạm vi pH 6 7,5. Chúng có thể thuộc nhóm vi khuẩn ưa lạnh, ưa ấm hoặc ưa nhiệt. Nhómvi khuẩn hoạt động mạnh trong giai đoạn đầu của quá trình ủ, mặc dù khảnăng chuyển hóa các họp chất giàu cellulose của chúng yếu hơn so với nấmvà xạ khuẩn nhưng chúng hoạt động với số lượng lớn hơn trong đống ủ. Nhiệtđộ của đống ủ tăng cao là điều kiện bất lợi cho một số loài vi khuẩn, để duytrì sự tồn tại trong đống ủ một số vi khuẩn có hình thức sinh sản bào nang.Khi nhiệt độ khối ủ giảm xuống là điều kiện thuận lợi cho các bào nang nảymầm và lúc này vi khuẩn lại tiếp tục hoạt động trở lại [34].7Môi trường có độ ẩm cao thường làm tăng khả năng phân giải cellulosevà hemicellulose của các nhóm vi khuẩn, nhưng chủ yếu là các nhóm vi
Xem thêm

73 Đọc thêm

Nghiên cứu cơ sở khoa học sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để gieo ươm và trồng thông nhựa (Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese) trên đất thoái hoá ở Miền Bắc Việt Nam (TT)

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ĐA CHỦNG ĐỂ GIEO ƯƠM VÀ TRỒNG THÔNG NHỰA (PINUS MERKUSII JUNGH. ET DE VRIESE) TRÊN ĐẤT THOÁI HOÁ Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM (TT)

MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ. Thông là cây trồng Lâm nghiệp, được gây trồng ở hầu khắp các tỉnh trung du và miền núi nước ta. Cây thông được coi là cây loại trồng chủ yếu, với diện tích đứng thứ ba sau bạch đàn và keo. Theo quyết định số 3135/QĐ-BNN-TCLN ngày 06/8/2015 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công bố số liệu hiện trạng rừng toàn quốc năm 2014, diện tích rừng trồng thông các loại là khoảng 400.000 ha (chiếm gần 12% tổng diện tích rừng trồng trong cả nước). Loài thông được trồng chủ yếu là Thông nhựa (Pinus merkusii), cây Thông nhựa mang lại giá trị lớn về mặt kinh tế, xã hội. Các loài cây hạt trần nói chung và thông nói riêng, lông hút ở rễ kém phát triển, nên trong tự nhiên có quá trình cộng sinh bắt buộc với nấm. Sợi nấm giúp cây trồng hấp thụ nước và dinh dưỡng khoáng tốt hơn. Quy trình kỹ thuật gieo ươm thông do Bộ Lâm nghiệp nay là Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành năm 1983 đã quy định tiêu chuẩn, chất lượng cây thông con khi xuất vườn phải có nấm rễ. Để đạt được điều đó các cơ sở sản xuất phải sử dụng 10% đất mặt rừng thông đã khép tán trộn với thành phần ruột bầu, để có nguồn nấm cộng sinh. Việc làm này đã gây nên nhiều bất lợi như : nấm cộng sinh không được tuyển chọn; mang theo mầm sâu, bệnh đặc biệt bệnh lở cổ rễ và bệnh rơm lá thông; hệ sinh thái của rừng thông khép tán bị ảnh hưởng nghiêm trọng, và chi phí lớn. Ở nước ta hiện nay gieo ươm thông tại vườn ươm còn mắc nhiều bệnh như: bệnh vàng còi do cây thông không có nấm cộng sinh, bệnh thối cổ rễ do nấm Fusarium spp. Tỷ lệ cây con bị chết ở vườn ươm do nấm Fusarium spp. gây ra ước tính từ 40% đến 50%. Không những thế năng suất rừng trồng thông hiện nay còn hạn chế, cây thông sinh trưởng phát triển kém, kéo theo sức đề kháng yếu, dễ bị bệnh và sự tấn công của nhiều loài sâu và bệnh. Trên thế giới cũng như ở nước ta, đã sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc vi sinh vật (VSV) để bổ xung vào bầu ươm cây con, cũng như trồng rừng thông, việc làm này đã mang lại lợi ích kinh tế cao hơn và thân thiện với môi trường, nhằm tăng năng suất giá trị của cây trồng và làm giảm hiện tượng thoái hóa đất. Hiện nay trên thị trường phân bón nước ta, có một số thương hiệu phân vi sinh nhưng chủ yếu phục vụ cho phát triển cây Nông nghiệp và cây ăn quả, những loại phân VSV riêng cho cây lâm nghiệp còn ít hoặc rất hạn chế. Phát triển cây Lâm nghiệp và cải tạo đất thoái hoá là cần thiết và quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội, bảo vệ môi trường và đặc biệt là phát triển nghề rừng. Để khắc phục những tồn tại trên tôi tiến hành nghiên cứu luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa học sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để gieo ươm và trồng Thông nhựa (Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese) trên đất thoái hoá ở Miền Bắc Việt Nam”. 2. MỤC TIÊU 2.1. Mục tiêu tổng quát - Xác định cơ sở khoa học sản xuất được chế phẩm vi sinh vật đa chủng (gồm nấm ngoại cộng sinh, vi khuẩn sinh IAA và đối kháng nấm gây bệnh, vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan và cố định nitơ tự do) để gieo ươm, gây trồng thông nhựa nhằm tăng sinh trưởng, hạn chế bệnh thối cổ rễ và cải tạo đất thoái hoá. 2.2. Mục tiêu cụ thể -Tuyển chọn được chủng nấm ngoại cộng sinh, thuộc loài Pisolithus tinctorius, phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nội sinh cây Thông nhựa, có khả năng sinh tổng hợp IAA và đối kháng với nấm Fusarium oxysporum gây bệnh thối cổ rễ cây Thông nhựa; phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan và cố định nitơ tự do có hiệu lực cao. - Xác định được đặc điểm sinh học của các chủng VSV tuyển chọn. - Xác định được cơ sở khoa học tạo chế phẩm VSV đa chủng. - Sản xuất được chế phẩm VSV đa chủng có khả năng tăng sinh trưởng, hạn chế bị bệnh đối với cây Thông nhựa ở vườn ươm và rừng trồng, cải tạo đất thoái hoá, bạc màu. 3. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Lần đầu tiên phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis nội sinh cây Thông nhựa, có khả năng sinh tổng hợp IAA vừa có khả năng đối kháng với nấm F.oxysporum gây bệnh thối cổ rễ cây thông. - Lần đầu tiên phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn Burkholderia cenocepacia, Azotobacter beijerinskii có khả năng phân giải phốt phát khó tan vừa có khả năng cố định nitơ tự do. - Tạo chế phẩm vi sinh vật đa chủng cho cây Thông nhựa có khả năng kích thích sinh trưởng, cố định đạm, phòng trừ nấm gây bệnh thối cổ rễ và cải tạo đất thoái hoá bạc màu, thay thế việc sử dụng 10% đất mặt rừng thông khi gieo ươm và thay thế việc sử dụng phân NPK bón lót khi trồng rừng.
Xem thêm

29 Đọc thêm

KỸ THUẬT PHÂN LẬP, ĐỊNH DANH VI SINH VẬT

KỸ THUẬT PHÂN LẬP, ĐỊNH DANH VI SINH VẬT

1. Nuôi cấy và phân lập vi sinh vật Quá trình hư hỏng thực phẩm do nhiều loại VSV từ nhiều nguồn (không khí, gỗ, nước, nguyên liệu… ) theo nhiều con đường khác nhau nhiễm vào. Để có thể định danh chính xác loại VSV đó, cần phân lập được các loại VSV có trong mẫu. Từ đó có thể xác định được nguồn nhiễm và truy tìm nguyên nhân gây nhiễm. 1.1. Định nghĩa Phân lập VSV là quá trình tách riêng các loài VSV từ quần thể ban đầu và đưa về dạng thuần khiết được tạo ra từ một tế bào ban đầu. 1.2. Mục đích Tạo ra các khuẩn lạc riêng rẽ có hình dạng đặc trưng từ quần thể VSV ban đầu. 1.3. Nguyên tắc - Tách rời các tế bào VSV - Nuôi cấy các tế bào trên/ trong môi trường dinh dưỡng đặc trưng để cho khuẩn lạc riêng rẽ, cách biệt nhau. 1.4. Kỹ thuật tạo khuẩn lạc đơn Để thu được các khuẩn lạc mọc riêng rẽ cần tiến hành các bước sau: -Bước 1: Pha loãng mẫu nhiều lần rồi chọn độ pha loãng thích hợp. -Bước 2: Cấy trên/trong môi trường dinh dưỡng.
Xem thêm

12 Đọc thêm

PHÂN LẬP VI KHUẨN KHÁNG CHỊU ASEN TRONG LÁ CÂY DƯƠNG XỈ dạng word

PHÂN LẬP VI KHUẨN KHÁNG CHỊU ASEN TRONG LÁ CÂY DƯƠNG XỈ DẠNG WORD

Hiện trạng ô nhiễm Asen trên thế giới và ở Việt Nam vẫn đang là vấn đề quan trọng, đáng quan tâm, bởi nguy hại của nước thải nhiễm Asen ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và đối với sức khỏe con người. Theo như những nghiên cứu trên thế giới thì cây dương xỉ Pteris vittata được biết là loài có khả năng hấp thụ Asen cao trong thời gian ngắn. Cây dương xỉ Pteris vittata có khả năng hấp thụ được Asen có thể là do hệ sinh vật trong lá hấp thụ và chuyển hóa Asen. Qua đó tiến hành phân lập vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ. Mục đích của đề tài là phân lập và định danh vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ. Bằng việc sử dụng phương pháp sinh hóa và PCR với đoạn mồi 16S rDNA để định danh vi khuẩn phân lập được. Kết quả nghiên cứu đã phân lập và định danh được ba chủng vi khuẩn có khả năng kháng chịu Asen trong lá cây dương xỉ là Bacillus licheniformis, Bacillus cereus và Bacillus anthracis.
Xem thêm

56 Đọc thêm

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN ACID ACETIC CHỊU NHIỆT TỪ GIẤM

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN ACID ACETIC CHỊU NHIỆT TỪ GIẤM

11Viện NC&PT Công nghệ Sinh họcLuận văn tốt nghệp Đại học Khóa 37- 2014Trường Đại học Cần Thơthuộc chi Acetobacter đư c phân biệt với chủng của chi Gluconobacter bởi khả năngthích ng đối với thanol và khả năng "oxy hóa qu m c" ac tat thành CO2 và nước.Gần đây, AAB đư c phân loại bằng c c kỹ thuật mới sử d ng phân tích trình tự16S rRNA. Hiện nay, chúng đư c phân loại trong 10 chi, c thể là Acetobacter,Gluconobacter, Acidomonas, Gluconacetobacter, Asaia, Kozakia, Swaminathania,Saccharibacter, Neoasaia và Granulibacter trong họ Acetobacteraceae, lớpAlphaproteobacteria. Đ c tính phổ biến của AAB (ngoại trừ nh ng chi Asais) là khảnăng oxy hóa ethanol thành acid ac tic trong điều kiện trung tính và acid. AAB đóngvai trò tích cực trong việc sản xuất nh ng món ăn và nước uống chọn lọc, nhưng c ngcó thể ph hoại một số th c ăn và nước uống kh c.Ngoài ra, Granulibacter bethesdensis đư c nhận biết như là mầm bệnh chongười. Trong 10 chi miêu tả ở trên thì chi Acetobacter đư c định tính dựa trên thànhphần hóa sinh bởi Q-9, một quinon hô hấp lớn một quinon hô hấp phần lớn trong khinh ng loài kh c có Q10.2.4.2. Một số loài vi khuẩn acid acetic ý nghĩaAcetobacter pasteurianus: Vi khu n acid ac tic oxy hóa rư u và đường thànhacid ac tic và acid h u cơ tương ng, tương ng bằng c ch sử d ng nzym alcohold hydrog nas . Ac tald hyd và thyl ac tat c ng có thể đư c sản xuất.Tất cả AAB chuyên cho qu trình oxy hóa nhanh chóng và hiếu khí nghiêm ng tdo đó sẵn sàng oxy là rất quan trọng. Tăng trưởng và trao đổi chất của họ đư c nâng
Xem thêm

78 Đọc thêm

TIỂU LUẬN VI SINH MÔI TRƯỜNG ĐỆM LÓT SINH HỌC CHẾ PHẨM BALASA CHĂN NUÔI LỢN

TIỂU LUẬN VI SINH MÔI TRƯỜNG ĐỆM LÓT SINH HỌC CHẾ PHẨM BALASA CHĂN NUÔI LỢN

Ứng dụng vi sinh vật ở dạng đơn chủng hay đa chủng vào mục đích chăn nuôi nói chung và xử lý môi trường nói riêng đã được các nước có nền công nghệ vi sinh áp dụng từ lâu và phổ biến dưới các dạng sản phẩm vi sinh khác nhau. Các loại này được áp dụng cho từng công đoạn chăn nuôi cũng như áp dụng cho toàn bộ quá trình chăn nuôi tùy thuộc vào đặc tính của các chủng vi sinh vật cũng như mục đích sử dụng. Tại Nhật Bản, chế phẩm EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu do giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa Trường Đại học Tổng hợp Ryukius, Okinawa, Nhật Bản nghiên cứu và ứng dụng thành công vào sản xuất nông nghiệp vào đầu những năm 1980. Chế phẩm này gồm tới trên 87 chủng vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí thuộc các nhóm: vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lác tíc, nấm mem, nấm mốc, xạ khuẩn được phân lập, chọn lọc từ 2.000 chủng được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men. Chế phẩm này đã được thương mại hóa toàn cầu, đang được phân phối ở Việt Nam và được người chăn nuôi tin dùng
Xem thêm

15 Đọc thêm

NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ VAI TRÒ CỦA HỆ VI SINH VẬT ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI TẠI TIỂU KHU 64 CỦA KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN SƠN TRÀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ VAI TRÒ CỦA HỆ VI SINH VẬT ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI TẠI TIỂU KHU 64 CỦA KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN SƠN TRÀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

- Phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có hoạt tínhcủa dây leo bìm bìm… khiến thảm thực vật rừng Sơn Trà bị thu hẹpsinh học mạnh (khả năng phân giải photphat khó tan, cố ñịnh nitơdần, thay vào ñó là các khoảng ñất trống, ñồi núi trọc. Hệ quả sẽ nảyphân tử và sinh chất kháng sinh ñối kháng với hệ vi sinh vật có lợi tạisinh từ vấn ñề này là ñất bị xói mòn, rửa trôi và trở nên cằn cỗi,rễ cây bìm bìm).nghèo dinh dưỡng v.v…Do vậy, với mong muốn góp sức chung vào việc thực hiệncông tác bảo tồn và phát triển bền vững khu bảo tồn thiên nhiên SơnTrà, chúng tôi chọn ñề tài: “Nghiên cứu sự phân bố và vai trò củaFooter Page 2 of 126.- Thử nghiệm, ứng dụng các chủng vi sinh vật tuyển chọn cóhoạt tính sinh học mạnh làm phân hữu cơ vi sinh ñể trồng cây keo látràm (Acacia auriculiformis).Header Page 3 of 126.5
Xem thêm

Đọc thêm

đề thi KỲ THI OLYMPIC LỚP 10

đề thi KỲ THI OLYMPIC LỚP 10

Câu I: (4 điểm) 1. Trong hệ thống phân loại 5 giới, vi sinh vật được xếp vào giới nào? Cơ sở của sự sắp xếp đó? 2. Vì sao nói ADN là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử? 3. Phân biệt đột biến và thể đột biến. Có mấy dạng đột biến điểm, dạng nào gây ra đột biến dịch khung. 4. Trình bày cơ chế hình thành các dạng tế bào 3n, 4n từ dạng tế bào 2n. Câu II: (4 điểm) 1. Các nhận định sau đây đều không đúng, hãy giải thích. a) Ở tế bào nhân thực, ti thể là bào quan duy nhất có khả năng tổng hợp ATP. b) Tinh bột và xenlulôzơ đều là nguồn nguyên liệu cung cấp năng lượng cho tế bào thực vật.
Xem thêm

Đọc thêm

Tìm hiểu về các dạng sản phẩm của quá trình lên men

TÌM HIỂU VỀ CÁC DẠNG SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN

KHÁI NIỆM LÊN MEN Lên men là quá trình tổng hợp chuyển đổi đường thành sản phẩm như: acid, khí hoặc rượu...của nấm men, vi khuẩn hoặc trong trường hợp lên men acid lactic trong tế bào cơ ở điều kiện yếm khí. Lên men được sử dụng rộng rãi trong sự tăng sinh khối của vi sinh vật trên môi trường sinh trưởng. SINH KHỐI Sinh khối là tổng trọng lượng của sinh vật trong sinh quyển hoặc số lượng sinh vật sống trong một đơn vị diện tích, thể tích vùng. Quá trình nuôi cấy chủ yếu là sinh sản, phát triển các tế bào của giống vi sinh vật, các chất dinh dưỡng được chuyển hóa thành vật chất tế bào. TRAO ĐỔI CHẤT Sinh sản là sự tăng lên về số lượng tế bào; sinh trưởng đòi hỏi sự tổng hợp tất cả các chất cấu trúc và thành phần tế bào như: acid nucleic, protein, lipid, polysacharide. Sinh trưởng phục vụ cho sự duy trì và sinh sản của vi sinh vật. Các sản phẩm lên men không có chức năng nào đối với tế bào. Vì vậy trong quá trình nuôi cấy cần chọn các điều kiện sao cho nhiều cơ chất được tạo thành càng tốt.
Xem thêm

21 Đọc thêm

BÀI 13. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN

BÀI 13. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN

b. Phân lân hữu cơ vi sinh :+ Khái niệm: Là lọai phân bón chứa cácvi sinh vậtkhả năng chuyển hóa lânkhó tan thành dạng lân dễ tan.+ Thành phần:- Chất nền(than bùn).- Bột photphorithoặc apatit.- Khoáng và vi lượng.- Vi sinh vật chuyểnhóa lân.3. Phân vi sinh vât phân giải chấthữu cơ:+ Khái niệm: Là loại phân bón có chứa cácloài vi sinh vật phân giải chất hữu cơ.+ Thành phần:- Chất nền(than bùn và xác thực vật).- Khoáng và vi lượng.- Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ.+ Sử dụng:- Bón trực tiếp vào đất.- Làm chất độn khi ủ phân.CÂU HỎI THẢO LUẬN* Có nên sử dụng phân vi sinh vật
Xem thêm

19 Đọc thêm

biofloc trong nuôi tôm

BIOFLOC TRONG NUÔI TÔM

Trong ao nuôi tôm, thay vì nuôi tảo, người ta tạo môi trường nuôi các vi khuẩn dị dưỡng có lợi, phân hủy chất thải trong ao nuôi thành cơ chất mà tôm có thể sử dụng lại; không tạo thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển. Trong môi trường ao nuôi luôn hiện diện vi khuẩn dị dưỡng. Chúng có khả năng đồng hóa chất thải hữu cơ, chuyển thành sinh khối của vi khuẩn (thường rất giàu protein) trong thời gian rất ngắn mà không cần ánh sáng như các loại tảo. Nếu được giữ lơ lửng liên tục trong nước, khi đã đạt mật độ nhất định, các vi khuẩn sẽ kết dính với nhau thành những hạt nhỏ, gọi là floc. Floc có 2 20% tế bào sống và 60 70% là chất hữu cơ. Trên hạt floc, ngoài các vi khuẩn dị dưỡng, còn có nhiều sinh vật khác (như nấm, tảo, động vật phù du…).
Xem thêm

4 Đọc thêm

Tìm hiểu cải muối chua

TÌM HIỂU CẢI MUỐI CHUA

Lời mở đầu Rau quả muối chua là sản phẩm được sử dụng phổ biến trong bữa ăn hàng ngày, cũng như trong các dịp lễ, Tết của người Việt Nam. Ở nước ngoài, rau muối chua được sản xuất nhiều từ dưa chuột, bắp cải, cà chua và một số rau quả khác. Ở nước ta, các loại rau được muối chua nhiều là cải bẹ, bắp cải, cà pháo, hành củ. Theo các chuyên gia dinh dưỡng; dưa cải muối chua có tác dụng kích thích tiêu hoá và bổ sung các vi sinh vật có lợi cho hệ thống tiêu hoá của con người như lactobacilli, acidophilus và plantarum. Các vi sinh vật này sẽ tạo ra các enzym chuyển hoá đường và tinh bột trong rau dưa thành axít lactic tạo vị chua cũng như tạo các enzym phân huỷ một phần các protein trong thực phẩm, giúp cho cơ thể hấp thụ dễ dàng hơn. Chính vì vậy khi ăn thực phẩm đặc biệt là các sản phẩm giàu đạm thì ngoài việc tạo cảm giác ngon miệng, dưa muối chua còn có tác dụng kích thích tiêu hóa. Acid lactic và các sản phẩm khác được tạo thành trong quá trình lên men làm cho sản phẩm có hương vị đặc trưng. Ngoài ra, acid lactic còn có tác dụng làm giảm pH của sản phẩm, ức chế hoạt động của nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng, do đó rau quả muối chua có thể giữ được vài tuần hay vài tháng. Sản phẩm đã lên men lactic đầy đủ có thể sử dụng để ăn ngay, không cần nấu nướng. Ngoài ra, dưa cải muối được làm từ nguyên liệu tươi, không qua nhiệt, giữ được nhiều các vitamin trong rau quả, giúp cơ thể hấp thụ được vitamin từ loại thực phẩm này. Bên cạnh đó, dưa cải muối còn cung cấp một lượng xơ lớn cho cơ thể, giúp cơ thể tiêu hoá tốt và hạn chế một số bệnh do thiếu xơ gây ra (trong thói quen ăn uống thời hiện đại, khẩu phần ăn nhiều khi không cung cấp đủ lượng xơ cần thiết cho cơ thể, do vậy dẫn đến một số bệnh như trĩ, táo bón….thậm chí là ung thư ruột kết). Bên cạnh những lợi ích mà dưa cải muối chua mang lại cho cơ thể con người thì nó cũng có những hạn chế ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ con người. Theo kết quả nghiên cứu, trong rau nguyên liệu, hàm lượng nitrit rất nhỏ, nhưng khi rau được muối chua thì hàm lượng nitrit sẽ tăng cao trong một vài ngày đầu do VSV chuyển hoá nitrat trong rau thành nitrit. Khi đưa sản phẩm dưa, cà muối vào cơ thể, axít trong dạ dầy sẽ tạo điều kiện cho nitrit tác động với các amin từ các thực phẩm khác như cá, thịt…để tạo thành hợp chất Nitrosamine. Hợp chất này có khả năng gây ung thư trên động vật thí nghiệm. Tuy nhiên, hàm lượng nitrit sẽ giảm dần và mất hẳn khi dưa đã được muối chua vàng và tăng cao trở lại khi dưa bị khú. Như vậy, những người thích ăn dưa, cà muối xổi (chưa hoàn toàn chua vàng) đã vô tình đẩy mình đến khả năng mắc bệnh ung thư. Để hạn chế quá trình hình thành Nitrosamine trong cơ thể làm ảnh hưởng đến sức khoẻ, chuyên gia sức khỏe nên tránh ăn dưa cải muối chua khi còn cay hay ăn dưa đã bị khú. Nhiều tài liệu khoa học cũng chứng minh; dưa cải muối chua cũng ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người tiêu dùng nếu nguyên liệu chế biến có chứa nhiều dư lượng thuốc trừ sâu, nitrate hay các kim loại nặng; hoặc nguyên liệu không được chế biến đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như nguồn nước dùng để muối không sạch hay sử dụng hoá chất để bảo quản sản phẩm được muối rồi nhiều lần. Do các sản phẩm cải muối chua thực hiện đơn giản, có thể sản xuất thủ công ở quy mô gia đình và bước đầu được sản xuất ở quy mô công nghiệp, trong điều kiện bán cơ giới. Do đó sản phẩm cải muối chua được bày bán nhiều ở các chợ Việt Nam. Tuy nhiên, việc lựa chọn nguyên liệu, quy trình chế biến và cách bảo quản sản phẩm có đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm không? Vì như chúng ta đã biết những nguy hiểm do loại thực phẩm này gây ra. Do đó, tiến hành khảo sát sản phẩm tại một chợ ở thành phố Hồ Chí Minh, đó là chợ Nguyễn Tri Phương (địa chỉ: phường 14, quận 10, thành phố Hồ Chí Minh) với 2 loại sản phẩm là cải bẹ và bắp cải muối chua.
Xem thêm

43 Đọc thêm

tiểu luận vi sinh môi trường đệm lót sinh học chế phẩm balasa chăn nuôi lợn

TIỂU LUẬN VI SINH MÔI TRƯỜNG ĐỆM LÓT SINH HỌC CHẾ PHẨM BALASA CHĂN NUÔI LỢN

Ứng dụng vi sinh vật ở dạng đơn chủng hay đa chủng vào mục đích chăn nuôi nói chung và xử lý môi trường nói riêng đã được các nước có nền công nghệ vi sinh áp dụng từ lâu và phổ biến dưới các dạng sản phẩm vi sinh khác nhau. Các loại này được áp dụng cho từng công đoạn chăn nuôi cũng như áp dụng cho toàn bộ quá trình chăn nuôi tùy thuộc vào đặc tính của các chủng vi sinh vật cũng như mục đích sử dụng.Tại Nhật Bản, chế phẩm EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu do giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa Trường Đại học Tổng hợp Ryukius, Okinawa, Nhật Bản nghiên cứu và ứng dụng thành công vào sản xuất nông nghiệp vào đầu những năm 1980. Chế phẩm này gồm tới trên 87 chủng vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí thuộc các nhóm: vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lác tíc, nấm mem, nấm mốc, xạ khuẩn được phân lập, chọn lọc từ 2.000 chủng được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men. Chế phẩm này đã được thương mại hóa toàn cầu, đang được phân phối ở Việt Nam và được người chăn nuôi tin dùng.
Xem thêm

18 Đọc thêm

CHẤT CHỐNG VI SINH VẬT TRONG SẢN PHẨM THỊT, CÁ

CHẤT CHỐNG VI SINH VẬT TRONG SẢN PHẨM THỊT, CÁ

1.Khái niệm Có rất nhiều phương pháp bảo quản thực phẩm sao cho an toàn dưới tác dụng của vi sinh vật. Một trong những phương pháp đó là sử dụng chất chống vi sinh vật.Vậy chất bảo quản chống vi sinh vật (antimicrobial agent) là chế phẩm làm tăng tính an toàn cho thực phẩm và làm tăng độ bền của thực phẩm trước vi sinh vật. Hiện nay có rất nhiều chất bảo quản chống vi sinh vật. Tuy nhiên, tại mỗi nước đều có những qui định khác nhau về loại chất sử dụng cũng như liều lượng sử dụng. Vì vậy khi sư dụng các loại chất phụ gia này, ta phai nắm vững các quy định hiện hành của nơi có thị trường tiêu thụ sản phẩm của chúng ta. Có như vậy khả năng lưu thông sản phẩm trên thị trường mới cao. Lợi ích chung của việc sử dụng chất bảo quản:Thực tế cho thấy, các hoá chất bảo quản có thể là những hợp chất tự nhiên nhưng cũng có khi là những hợp chất hóa học tổng hợp. Việc sử dụng chất bảo quản thực phẩm chủ yếu giúp cho thực phẩm để được lâu hơn. Nhưng đối với việc sử dụng chất bảo quản bằng hóa học còn góp phần nâng cao lợi nhuận, vì đa phần những chất bảo quản bằng hóa chất có giá thành thấp hơn chất bao quản tự nhiên rất nhiều. Ứng dụng chung:Những hợp chất bảo quản tự nhiên thường lưu giữ được dưỡng chất và mùi vị của thực phẩm và ít ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.Những hợp chất bảo quản bằng hóa học cũng có ứng dụng tương tự nhưng có thể ảnh hưởng đến sức khoe. Nhìn chung, các chất bảo quản có khả năng ức chế hoạt động của enzym phân huỷ và ngăn ngừa sự tác động của vi sinh vật vì thế giúp bảo quản, lưu giữ thực phẩm lâu hơn mức bình thường.2.Cơ chế tác dụng của các chất bảo quản lên vi sinh vật Tác dụng trực tiếp:Ức chế hoặc khử các hoạt tính của các enzyme, làm ngừng các phản ứng trong các quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật. Ví dụ dùng: acid benzoic, benzoat, acid sorbic, sorbat, sulfit, H2O2,...Tác dụng gián tiếp:Làm giảm hoạt tính của nước, tạo áp suất thảm thấu, khiến cho tế bào vi sinh vật bị mất nước và tiêu nguyên sinh. Ví dụ: NaCl, đường,...Hấp thụ và cố định một số kim loại làm cho các quá trình trao đổi chất trong tế bào bị rối loạn. Ví dụ: acid citric, phosphat,...Bảng 2.5. Một số loại hóa chất bảo quản chống vi sinh vậtSTTHóa chấtLượng tối đaVI SINH VẬTbị tác độngThực phẩm1Acid benzoic, các benzoat0,1%Nấm men, nấm mốcMargarine, đồ chua, nước quả2Acid sorbic, các sorbat0,2%Nấm mốcPhomai, siro, bánh ngọt, trứng3Acid propionic, propionat0,32%Nấm mốcBánh mì, bánh mì ngọt, một số loại phomai4SO2, sulfit200300ppmCác loài VI SINH VẬTMật rỉ, trái cây sấy, môi trường5Nisin1%Vi khuẩn lactic, ClostridiumThịt6Natri nitrit120ppmClostridium, nấm mốcThịta)Acid benzoic và benzoat : Là chất bảo quản thực phẩm như một chất diệt khuẩn. Hoạt tính của acid benzoic tăng khi pH môi trường giảm. Acid benzoic tan ít trong nước (1g acid benzoic tan trong 275ml nước), chính vì vậy ít được dùng để bảo quản thực phẩm. Thay vào đó Natri benzoat; Natri benzoat tan trong nước, là chất bền vững, không mùi, thường ở dạng hạt trắng hay bột, có vị ngọt.Hoạt tính chống khuẩn phụ thuộc rất nhiều vào pH cua thực phẩm. Hoạt tính này thường cao nhất khi pH thấp nhất. Thường được dùng để bảo quản nước trái cây, dưa chua. Khi vượt quá nồng độ là 0,1%, sẽ gây ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm.Cơ chế tác dụng: Làm ức chế quá trình hô hấp của tế bào.Liều lượng gây độc ở người là 6mgkg thể trọng.
Xem thêm

9 Đọc thêm

PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG TẠO MÀNG SINH VẬT (BIOFILM) VÀ BƯỚC ĐẦU ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC THẢI

PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG TẠO MÀNG SINH VẬT (BIOFILM) VÀ BƯỚC ĐẦU ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC THẢI

Khóa luận tốt nghiệpCHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BIOFILM1.1.Giới thiệu về BiofilmVi sinh vật là những cấu trúc vô cùng nhỏ bé mà ta không thể quan sát thấybằng mắt thƣờng. Chúng phân bố ở khắp mọi nơi trong đất trong nƣớc, trongkhông khí. Sự phân bố của chúng tùy thuộc vào các yếu tố đặc trƣng của môitrƣờng. Chúng tham gia vào việc chuyển hóa vật chất nhƣ các chu trình chuyển hóacác hợp chất cacbon nitơ và các chất khoáng khác. Mối quan hệ giữa các nhóm visinh vật với nhau cũng rất phức tạp cũng có các quan hệ ký sinh, cộng sinh, hỗsinh, kháng sinh. Trong quá trình sống, gặp những môi trƣờng khác nhau, các chủngvi sinh vật này có những biến đổi thích nghi để phù hợp với điều kiện sống [3].Vi sinh vật tồn tại dƣới hai hình thức chủ yếu là dạng tế bào sinh vật phù dutrôi nổi tự do và dạng liên kết với nhau trên bề mặt giá thể tạo thành cấu trúc màngsinh vật (biofilm). Nghiên cứu vi sinh vật học trong lịch sử có truyền thống tậptrung vào các kết quả nghiên cứu thực nghiệm về vi sinh vật trôi nổi tự do trong môitrƣờng chất lỏng. Tuy nhiên, các nghiên cứu ngày nay cho thấy rằng phần lớn các tếbào vi sinh vật tồn tại trong một cộng đồng không gian riêng biệt đƣợc gọi làbiofilm. Trên thực tế có đến 99% vi khuẩn sống trong màng biofilm, và chỉ có 1%sống trong trạng thái phù du, tự do [10, 32].Hình 1. Màng biofilm của Bacillus subtilis dƣới kính hiển vi điện tử quét [25]Trong lịch sử nghiên cứu vi sinh vật, Leeuwenhoek là ngƣời đầu tiên quansát các chủng vi khuẩn qua kính hiển vi vào năm 1684 [24]. Với việc tự chế ra rấtnhiều kính hiển vi, Leeuwenhoek đã phát hiện ra những dạng sinh vật sống mà ônggọi chúng là “những động vật vô cùng nhỏ bé”. Ông là ngƣời đã phát hiện ra hiện
Xem thêm

45 Đọc thêm

Nghiên cứu về phân lân vi sinh hữu cơ

NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN LÂN VI SINH HỮU CƠ

Phân vi sinh vật (phân vi sinh) là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N,P,K, S, Fe…) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất hoặc chất lượng nông sản. Phân vi sinh vật phải bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến người, động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản. Mật độ vi sinh vật: Ở Việt Nam mật độ vi sinh vật có ích hay nói cách khác mật độ vi sinh vật sống đã được tuyển chọn chứa trong phân bón vi sinh vật phải đảm bảo từ 108109 vi sinh vậtgam(g) hoặc mililit (ml) phân bón vi sinh vật trên nền cơ chất đã được khử trùng hoặc 105106 vi sinh vậtg hoặc ml phân bón vi sinh vật trên nền cơ chất không vô trùng. Một số giống vi sinh vật đang được sử dụng trong sản xuất phân bón vi sinh vật ở Việt Nam như: + Phân vi sinh vật cố định nitơ là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống cộng sinh với cây họ đậu (đậu tương, đậu đen, đậu xanh, lạc…) Acetobacter, Aerobacter, Azospirillum, Azotobacter, Azotomonas, Clostridium, Chlorobidium, Frankia, Pseudomonas, Rhizobium, Rhodospirillium, Pisolithus hội sinh trên vùng rễ cây trồng cạn hay tự do trong đất, nước có khả năng sử dụng nitơ từ không khí, tổng hợp thành đạm cung cấp cho đất và cây trồng. + Phân vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan (phân lân vi sinh) sản xuất từ các vi sinh vật có khả năng chuyển hóa các hợp chất photpho khó tan thành dễ tiêu cho cây trồng sử dụng. Một số giống vi sinh vật khó tan như Achromobacter, Aspergillus, Bacillus, Penicillium, Serratia… + Phân vi sinh vật kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật có chứa các vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp các hoạt chất sinh học có tác dụng điều hòa hoặc kích thích quá trình trao đổi chất của cây. Một số giống vi sinh vật điều hòa sinh trưởng như Agrobacterium, Anthrobacter, Flavobacterium, VAM. + Phân vi sinh vật chức năng là một dạng của phân bón vi sinh vật, ngoài khả năng tạo nên các chất dinh dưỡng cho đất, cây trồng, còn có thể ức chế, kìm hãm sự phát sinh, phát triển của một số nấm bệnh vùng rễ cho vi khuẩn và vi nấm gây nên. Một số tác nhân ảnh hưởng đến hiệu lực của vi sinh vật như: + Thuốc diệt trừ nấm, trừ sâu: các loại hóa chất xử lý hạt giống, chứa các kim loại nặng như thủy ngân, đồng hay chì đều độc với các vi sinh vật. Do vậy không nên trộn hạt giống đã xử lý hóa chất diệt trừ nấm, trừ sâu với vi sinh vật. Hiện nay chưa có nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến sự tồn tại và hoạt tính của vi sinh vật có ích. + Các dinh dưỡng khoáng Đạm: Để phát huy hiệu quả của phân bón vi sinh vật cần thiết phải cân đối được khả năng cung cấp dinh dưỡng của vi sinh vật và nhu cầu của cây trồng. Nếu bón quá nhiều phân khoáng sẽ gây nên lãng phí và ngược lại nếu cung cấp không đủ cây trồng sẽ bị thiếu dinh dưỡng . Do vậy khi sử dụng phân bón vi sinh vật nhất thiết phải tuân thủ theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Phân lân: Vi sinh vật phân giải lân có khả năng khoáng hóa lân hữu cơ hoặc chuyển hóa lân vô cơ khó tan thành lân dễ tiêu cung cấp cho đất và cây trồng, nghĩa là chỉ có tác dụng khi có sẵn nguồn lân vô cơ hoặc hữu cơ trong đất. Do vậy khi bón phân hữu cơ vi sinh có vi sinh vật phân giải lân nên bón thêm lân để tăng hiệu quả. Phân kali: Một số loài vi khuẩn có nhu cầu về kali. Vai trò của kali là tạo áp suất thẩm thấu trong quá trình trao đổi chất của vi khuẩn cũng như trong dịch huyết tương của cây trồng. Cần bón đủ kali theo nhu cầu sinh trưởng và phát triển của cây để cây phát triển tốt và các vi sinh vật hoạt động. Độ chua của đất: Vi sinh vật nói chung đều bị ảnh hưởng bởi độ pH đất, hoạt tính sinh học của chúng sẽ giảm trong điều kiện pH thấp vì tác động trực tiếp của pH thấp đến sự sinh trưởng hoặc trao đổi chất. Đất có pH thấp thường ít các nguyên tố Ca, Mg, P, Mo…và chứa nhiều nguyên tố độc hại với cây trồng như nhôm và mangan. Hiện nay đã nghiên cứu tuyển chọn ra nhiều chủng vi sinh vật có dải pH rộng nên có nhiều phân vi sinh vật có khả năng sử dụng cho mọi loại đất trồng với pH khác nhau. Nhiệt độ: Nhiệt độ đất ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sống và quá trình sinh tổng hợp các chất sinh học của vi sinh vật. Dải nhiệt độ tốt nhất đối với các vi sinh vật làm phân bón vi sinh khoảng 25350C. Độ ẩm đất: Độ ẩm đất có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển và sinh tổng hợp hoạt chất sinh học của vi sinh vật tồn tại trong đất. Thiếu nước vi khuẩn không di chuyển được, đồng thời cũng không sinh sản được. Thiếu nước ngăn cản sự phát triển của cây ảnh hưởng gián tiếp đến hoạt động của vi sinh vật. Đa số vi sinh vật sống hiếu khí nghĩa là cần ôxy để sinh trưởng phát triển do vậy nước dư thừa sẽ có hại cho quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng. Phèn mặn: Trên vùng đất khô, phèn mặn có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sống của vi sinh vật. Nồng độ muối cao ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc màng tế bào của vi sinh vật, đồng thời tác động đến quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Hiện nay người ta quan tâm nhiều đến việc tuyển chọn các vi sinh vật chịu được nồng độ cao và kết quả đã tạo được một số loại phân bón vi sinh vật có khả năng thích ứng với độ phèn mặn cao. Vi khuẩn cạnh tranh: Trong đất nhất là ở các vùng trồng chuyên canh đặc biệt là độc canh tồn tại rất nhiều vi sinh vật tự nhiên, các vi sinh vật này cạnh tranh với vi sinh vật hữu hiệu và làm giảm hiệu quả của chúng. Do vậy việc tuyển chọn ra các vi sinh vật có khả năng cạnh tranh cao sử dụng cho sản xuất phân bón vi sinh vật được quan tâm và hiện nay Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam đã tuyển chọn được một số chủng vi khuẩn đáp ứng yêu cầu cạnh tranh cao.
Xem thêm

29 Đọc thêm

Bài tiểu luận các phương pháp cải tiến giống vi sinh vật trong công nghiệp

BÀI TIỂU LUẬN CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHIỆP

Để chọn được giống VSV thuần chủng, bước đầu tiên là phân lập chúng từcác nguồn tự nhiên như: nước, không khí, đất, các mô động thực vật, các vật liệu hữu cơ vô cơ đã bị phân huỷ ít nhiều. Bằng những kỹ thuật VSV cổ điển từthời L. Pauster và R.Kochđã đề ra . Nhiều phương pháp đặc biệt chủng giống thuần khiết dùng cho công nghiệp đã được phát triển trên cơ sở những kỉ thuật vi sinh vật cổ điển này, nhất là trong việc tìm chất sản xuấtchất kháng sinh mới.
Xem thêm

36 Đọc thêm

Cùng chủ đề