Đang tải... (xem toàn văn)
Luận Văn: Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện đến quá trình lên men tĩnh chủng Bacillus sử dụng để Sản xuất chế phẩm để xử lý môi trường nuôi tôm
Mục lụcTrang Lời nói đầu 2Phần I: Tổng quan . 3I.Vi sinh vật và vai trò của chúngI.1 Đặc điểm chung của vi sinh vật .3I.2 Dinh dỡng của vi sinh vật 4I.3 Yếu tố ảnh hởng đến hoạt động sống của vi sinh vật 5I.4 Vai trò của vi sinh vật trong việc bảo vệ môi trờng . 7II. Vi khuẩn Bacillus và vai trò phân giải các hợp chất hữu cơ .8II.1 Vi khuẩn Bacillus .8II.2 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ dới tác động của các enzim proteaza, amylaza, xelluloza 8III. Vài nét về môi trờng nuôi tôm ở nớc taIII.1 Tình hình phát triển nghề nuôi tôm ở nớc ta . 9III.2 Đặc điểm và những thông số cơ bản đánh giá môi trờng nớc nuôi tôm .10III.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trờng nớc nuôi tôm . 12III.4 Yêu cầu về nớc nuôi . 13III.5 Tình hình xử lý môi trờng nớc nuôi tôm 13IV. Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản 14V. Vi khuẩn Bacillus với chế phẩm sinh học xử lý môi trờng nuôi tôm.15Phần II: vật liệu và ph ơng pháp nghiên cứu I. Vật liệu .17I.1 Chủng giống . 17I.2 Thiết bị 17I.3 Hoá chất 17I.4 Môi trờng nghiên cứu 18II. Phơng pháp nghiên cứu . 19II.1 Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của các chủng Bacillus (D2, G1, PA).19II.2 Nhân giống, lên men và thu hồi sinh khối . 20II.3 Nghiên cứu tạo chế phẩm Bioche 20II.4 Phơng pháp xác định đơn vị tạo khuẩn lạc 20Phần III: H ớng nghiên cứu 22Tài liệu tham khảo1 Lời mở đầuThế giới vi sinh vật xung quanh chúng ta rất đa dạng và phong phú. Sự tồn tại của chúng xác định những vai trò quan trọng không thể thiếu của chúng trong thế giới sinh vật.Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, vốn hiểu biết của chúng ta về thế giới nhỏ bé ấy dần đợc mở rộng. Con ngời đã biết sử dụng chúng vào những mục đích khác nhau, phục vụ lợi ích của con ngời. Từ rất lâu, chúng ta đã biết ứng dụng vai trò của vi sinh vật trong các ngành chế biến thực phẩm, nông nghiệp, công nghiệp, y học, môi trờng . Trong những năm qua, nuôi trồng thuỷ sản đã có sự phát triển vợt bậc cả về sản lợng, diện tích, và cả đa dạng về đối tợng nuôi, góp phần chuyển đổi cơ cấu kinh tế nông thôn, tạo việc làm, tăng thu nhập, cải thiện mức sống cho ng dân.Tuy nhiên, ở nớc ta, sự phát triển của ngành thuỷ sản vẫn là sự phát triển tự phát, ít có quy hoạch và đặc biệt là vấn đề môi trờng nuôi cha có biện pháp xử lý th-ờng xuyên và thích hợp nên môi trờng nớc nuôi tôm cá có nguy cơ bị ô nhiễm nghiêm trọng dịch bệnh có cơ hội phát triển. Điều đó ảnh hởng lớn đến chất lợng và sản lợng tôm cá. Trớc đây, để giải quyết tình trạng này, ngời ta sử dụng hoá chất. Tuy nhiên, ngoài tác dụng mong muốn, các hoá chất còn gây những tác hại ảnh hởng xấu đến môi trờng và cả con ngời. Cụ thể là lợng chất kháng sinh sử dụng còn tồn d trong môi trờng thuỷ sinh, tích tụ các trong vật nuôi, ảnh hởng đến an toàn thực phẩm. Đó là rào cản lớn trong việc xuất khẩu thuỷ sản, gây thiệt hại cả về kinh tế và uy tín trên thị trờng thế giới.Hớng tới sự phát triển bền vững đã và đang là chiến lợc phát triển kinh tế đúng đắn nhằm tạo ra các sản phẩm sạch và đặc biệt là sản xuất không làm ảnh hởng đến môi trờng sinh thái. Việc chọn giải pháp thích hợp để xử lý môi trờng nớc nuôi tôm là hết sức quan trọng. Phơng pháp sử dụng chế phẩm sinh học chứa các vi sinh vật mang những đặc tính cần thiết để xử lý môi trờng nớc nuôi tôm, tăng khả năng đề kháng của tôm đang đợc sử dụng thành công ở nhiều nớc trên thế giới. Hiện nay, chế phẩm sinh học đã và đang đợc nghiên cứu, ứng dụng tại Việt Nam và bớc đầu đã có những kết quả khả quan.Trong đợt thực tập này, tôi đợc nhà trờng phân công thực tập tại Viện công nghệ sinh học Viện khoa học và công nghệ Việt Nam. Dới sự hớng dẫn của TS. Võ Thị Thứ, tôi đợc giao đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng của các điều kiện đến quá trình lên men tĩnh chủng Bacillus sử dụng để sản xuất chế phẩm xử lý môi trờng nuôi tôm. Đây là một đề tài có ứng dụng thực tế trong điều kiện nuôi trồng thuỷ sản ở nớc ta. 2 Phần I:Tổng QuanI. Vi sinh vật và vai trò cuả chúng trong việc bảo vệ môi tr ờng I.1. Đặc điểm chung của vi sinh vậtVi sinh vật là tên gọi chung để chỉ tất cả các sinh vật có hình thể bé nhỏ, muốn thấy rõ đợc ngời ta phải sử dụng tới kính hiển vi.Vi sinh vật không phải là một nhóm riêng biệt trong sinh giới, chúng thậm chí thuộc về nhiều giới sinhvật khác nhau. Giữa các nhóm có thể không có quan hệ mật thiết với nhau. Chúng có chung các đặc điểm sau:I.1.1. Kích thớc nhỏ bé.Vi sinh vật có kích thớc vô cùng nhỏ bé, đơn vị để đo kích thớc của chungs là micromet, 1àm = 103 mm. Chính vì kích thớc nhỏ bé nh vậy nên diện tích bề mặt của một tập đoàn vi sinh vật là rất lớn.I.1.2. Hấp thụ nhiều, chuyển hoá nhanh.Mặc dù kích thớc nhỏ bé, nhng vi sinh vật lại có năng lực hấp thu và chuyển hoá của chúng có thể vợt xa các sinh vật bậc cao. Chính năng lực chuyển hoá nhanh đó đã đóng vai trò lớn trong hoạt động sống của chúng và có tác động đến cuộc sống của con ngời.I.1.3. Sinh trởng nhanh, phát triển nhanh.Vì chúng có khả năng thu và chuyển hoá nhanh nên so với những vi sinh vật khác chúng có tốc độ sinh trởng cũng nh sinh sôi nảy nở vô cùng lớn.I.1.4. Năng lực thích ứng mạnh, dễ phát sinh biến dị.Do khả năng sinh sôi nảy nở nhanh nên khả năng thích ứng của chúng với môi trờng cũng nhanh hơn so với những vi sinh vật khác. trong quá trình tiến hoá lâu dài vi sinh vật đã tạo cho mình những cơ chế điều hoà trao đổi chất để thích ứng với những điều kiện sống bất lợi. Ngời ta nhận thấy lợng enzim thích ứng chiếm tới 10% lợng chứa protein trong tế bào vi sinh vật. Phần lớn vi sinh vật có thể giữ nguyên mức sống ở nhiệt độ của N2 lỏng (1960 C), thậm chí ở nhiệt độ ( 2530 C), một số vi sinh vật có thể sinh trởng ở 2500C, một số vi sinh vật có thể sinh trởng ở 3000C.Vi sinh vật rất dễ sinh biến dị bởi chúng thờng có cấu tạo đơn bào, sinh sản mạnh với số lợng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trờng sống. Tần số biến dị ở vi sinh vật thờng là 105 : 1010. Hình thức biến dị thờng gặp là đột biến gen và dẫn đến những biến đổi về hình thái, cấu tạo, kiểu trao đổi chất, sản phẩm trao đổi chất, tính kháng nguyên, kháng thể .3 I.1.5. Phân bố rộng, chủng loại nhiềuVi sinh vật phân bố ở khắp nơi trên trái đất. Chúng có mặt trên cơ thể ngời, động vật, thực vật, trong đất, trong nớc, trong khôngkhí, trên mọi đồ dùng, vật liệu, từ biển khơi đến núi cao, từ nớc ngầm đến nớc mặt .Trong đờng ruột của con ngời thờng có không dới 100400 loài vi sinh vật khác nhau, chúng chiếm tới 1/3 khối l-ợng khô của phân.Về chủng loại: Trong khi toàn bộ sinh giới động vật có khoảng 1,5 triệu loài, thực vật có khoảng 0,5 triệu loài thì vi sinh vật có tới trên 100 nghìn loài bao gồm 30 nghìn loài động vật nguyên sinh; 69 nghìn loài nấm; 23 nghìn loài vi tảo; 2,5 nghìn loài vi khuẩn lam; 1,5 nghìn loài vi khuẩn; 1,2 nghìn loài virut .I.2. Dinh dỡng vi sinh vậtVi sinh vật không có cơ quan dinh dỡng riêng biệt, các chất dinh dỡng vào tế bào và các sản phẩm của quá trình sống từ tế bào tiết ra môi trờng qua toàn thể tế mặt tế bào nhờ quá trình khuếch tán, thẩm thấu và hấp thụ.I.2.1. Dinh dỡng cacbonTuỳ thuộc vào khả năng đồng hoá các nguồn cacbon mà có thể chia vi sinh vật thành 2 nhóm: tự dỡng và dị dỡng.Vi sinh vật tự dỡngVi sinh vật tự dỡng có khả năng tổng hợp các hợp chất hữu cơ từ CO2, H2O và muối khoáng. Dựa vào nguồn năng lợng dùng cho tổng hợp, chúng lại đợc chia thành các vi sinh vật quang hợp và hoá hợp. Các vi sinh vật quang hợp dùng nguồn năng lợng mặt trời, chúng có các màu tựa nh diệp lục ở cây xanh. Những vi khuẩn có sắc tố màu đỏ thuộc phân nhóm này. Các vi sinh vật hoá hợp dùng nguồn năng lợng đợc giải phóng trong các phản ứng oxy hoá các chất vô cơ. Vi khuẩn nitơ sử dụng nguồn năng lợng trong phản ứng oxy hoá NH3 để tổng hợp các hợp chất hữu cơ. Những vi khuẩn nitrat, vi khuẩn lu huỳnh không màu, vi khuẩn sắt thuộc phân nhóm này. Ngoài nguồn CO2, một số loài vi sinh vật tự dỡng có thể sử dụng nguồn cơ chất là H2S để quang hợp thành các vật chất tế bào và không giải phóng ra O2.Vi sinh vật dị dỡng.Vi sinh vật dị dỡng chỉ đồng hoá đợc các hợp chất hữu cơ. Chúng đợc chia làm 2 nhóm hoại sinh và kí sinh. Vi sinh vật hoại sinh dinh dỡng bằng các thức ăn hữu cơ đã chết. Thuộc phân nhóm này là các vi khuẩn gây thối, lên men, các nấm men, nấm mốc.4 Vi sinh vật ký sinh thờng là các vi sinh vật gây bệnh, những virut và thực khuẩn thể sống bám vào những cơ thể sống.I.2.2 Dinh dỡng Nitơ.Nguồn Nitơ dễ hấp thụ nhất đối với vi sinh vật là NH3 (NH4+). Nguồn Nitơ có dự trữ nhiều nhất trong tự nhiên là nguồn Nitơ tự do (N2) trong khí quyển. Đa số vi sinh vật không có khả năng đồng hoá N2 trong không khí. Tuy nhiên, có những vi sinh vật có thể chuyển hoá N2 thành NH3 nhờ hoạt động xúc tác của một hệ thống enzim có tên là Nitrogenaza. Các vi sinh vật gọi là vi sinh vật cố định Nitơ.Ngoài ra, vi sinh vật còn có khả năng đồng hoá tốt Nitơ chứa trong thức ăn hữu cơ. Các thức ăn này sẽ vừa là nguồn Cacbon vừa là nguồn Nitơ cung cấp cho vi sinh vật. Vi sinh vật không có khả năng hấp thụ trực tiếp các protein cao phân tử. Chỉ có các polypeptit chứa không quá 5 gốc axitamin mới có thể di chuyển trực tiếp qua màng tế bào chất của vi sinh vật. Rất nhiều vi sinhvật có khả năng sản sinh proteaza xúc tác việc thuỷ phân protein thành các hợp chất phân tử thấp có khả năng xâm nhập vào tế bào vi sinh vật.Nguồn Nitơ hữu cơ thờng đợc sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật là pepton loại chế phẩm thuỷ phân không triệt để của một loại protein nào đó.Các hợp chất hữu cơ chứa cả Cacbon và Nitơ (pepton, nớc thịt, nớc chiết ngô, nớc chiết nấm men, nớc chiết giá đậu, nớc chiết đại mạch .) có thể sử dụng vừa là nguồn Cacbon vừa là nguồn Nitơ đối với vi sinh vật.I.2.3 Nguồn dinh dỡng khoáng của vi sinh vậtNhững nguyên tố khoáng mà vi sinh vật đòi hỏi phải đợc cung cấp với liều l-ợng lớn gọi là những nguyên tố đa lợng . Những nguyên tố đa lợng cần thiết cho vi sinh vật nh:K, P, Ca, Mg, Còn những nguyên tố khoáng mà vi sinh vật chỉ đòi hỏi với liều lợng rất nhỏ đợc gọi là các nguyên tố vi lợng. Những nguyên tố vi lợng nh-:Zn, Mn, Ni, Cu, Phần lớn các vi sinh vật dinh dỡng các nguyên tố này ở dạng muối khoáng. Nguồn K và P có thể dùng K2HPO4, KH2PO4 hoặc (NH4)HPO4, NH4H2PO4 và K2SO4. Nguồn Mg và S là MgSO4, nguồn Fe là FeCl3, FeSO4. Các nguyên tố vi lợng có sẵn trong thành phần cơ chất hoặc trong dạng muối khoáng có trong nớc.I.2.4 Nhu cầu về VitaminVitamin là các chất sinh trởng đóng vai trò quan trọng trong thức ăn bổ sung cho vi sinh vật. Một số vi sinh vật cần vitamin trong môi trờng dinh dỡng, một số khác thì có thể tự tổng hợp đợc. Những vitamin có ảnh hởng đến sinh trởng của vi sinh vật là PP, B1, B2, B5, H .I.3. Các yếu tố bên ngoài ảnh hởng đến hoạt động sống của vi sinh vậtMọi hoạt động sống của vi sinh vật đều liên quan đến môi trờng. Các vi sinh vật không chỉ có nhu cầu về dinh dỡng mà còn chịu ảnh hởng bởi nhiều yếu tố khác ngoài môi trờng nh: nhiệt độ, độ ẩm, pH .Các yếu tố này có thể làm kích thích hoặc 5 ức chế , thậm chí tiêu diệt vi sinh vật. Đồng thời sự phát triển của vi sinh vật cũng làm thay đổi môi trờng. Các yếu tố này chia làm 3 nhóm chính:I.3.1 Các yếu tố vật lý:Nhiệt độ: có ảnh hởng rất lớn đối với hoạt động sống của vi sinh vật. Mọi loài vi sinh vật chỉ có khả năng hoạt động trong một giới hạn nhiệt độ nhất định. Có vi sinh vật a lạnh, a ấm, a nóng.Độ ẩm: Tế bào vi sinh vật chứa lợng nớc khá lớn (70%80%), muốn trao đổi chất và tiến hành mọi hoạt động sống khác, vi sinh vật cần có lợng nớc nhất định trong môi trờng. Những vi sinh vật khác nhau có yêu cầu độ ẩm khác nhau, thờng mỗi loài vi sinh vật có một giới hạn về độ ẩm tối thiểu để phát triển.Đối với nấm mốc có độ ẩm cực tiểu là 15%Đối với vi khuẩn có độ ẩm cực tiểu là 20%30%Nồng độ các chất hoà tan: Lợng chất hoà tan của môi trờng có ảnh hởng nhiều đến hoạt động sống của vi sinh vật. Nừu nồng độ dung dịch môi trờng quá cao sẽ làm cho tế bào lâm vào tình trạng khô hạn sinh lý. Nừu nồng độ dịch ngoài tế bào quá thấp ví dụ nh đặt tế bào trong nớc cất sẽ làm tế bào trơng phồng lên.Các tia năng lợng: ánh sáng mặt trời có tác dụng trực tiếp đối với đại đa số vi sinh vật. ánh sáng khuếch tán ức chế một số vi sinh vật có thế gây chết khi có tác dụng trong thời gian dài. Tia tử ngoại có tác dụng mạnh với vi sinh vật, làm phân huỷ một số các chất hữu cơ trong tế bào, làm đông tụ protein, tia hồng ngoại ít có tác dụng đối với vi sinh vật, chỉ làm tăng nhiệt môi trờng thờng dùng để sấy khô sản phẩm.Siêu âm: Siêu âm đợc tạo thành do những dao động với tần số cao trên 200.000 dao động/ giây (200.000Hz). Siêu âm có tác dụng rất mạnh lên tế bào vi sinh vật. Nhiều vi sinh vật chết chỉ sau khi tác dụng siêu âm trong 1 phút. I.3.2 Các yếu tố hoá họcpH môi trờng: pH môi trờng có ảnh hởng lớn đến hoạt động sống của vi sinh vật, pH thay đổi làm diện tích màng tế bào chất thay đổi, vì thế sự hấp thụ các loại thức ăn cũng thay đổi, làm thay đổi chiều hớng của một số phản ứng.Mỗi loại vi sinh vật có một khoảng pH tối thích khác nhau, thờng thì vi khuẩn, xạ khuẩn, nguyên sinh động vật phát triển thích hợp ở pH = 6,5 7,5; vi khuẩn gây thối thờng phát triển trong môi trờng kiềm, nấm men và nấm mốc phát triển thích hợp trong khoảng pH = 36Thế oxy hoá khử: Thế oxy hoá khử của môi trờng có thể kích thích hay ức chế hoạt động sống của vi sinh vật. Vi sinh vật hiếu khí hoạt động ở thế oxy hoá khử cao, vi sinh vật kỵ khí thì ngợo lại, vi sinh vật tuỳ tiện thì có thể phát triển trong điều kiện thế oxy hoá khử thay đổi.6 Các chất độc đối với vi sinh vật: Nhiều hoá chất có thể làm ức chế hoạt động của vi sinh vật hoặc tiêu diệt chúng. Các chất độc thờng tác dụng trực tiếp đối với nguyên sinh chất, phá hoại cấu trúc của nó và các quá trình hoạt động sống bình thờng của tế bào bị ảnh hởng hoặc đình chỉ. Ví dụ nh: Muối của các kim loại nặng, axit, kiềm, các hợp chất oxy hoá mạnh, các chất có áp suất thẩm thấu cao, kháng sinh .Cùng một loại hoá chất tác dụng lên các loài vi sinh vật khác nhau cho hiệu quả khác nhau, nó còn phụ thuộc vào nồng độ và dạng tế bào: Bào tử có sức chịu cao hơn thể dinh dỡng.I.3.3 Các yếu tố sinh họcCác sinh vật ảnh hởng đến hoạt động sống của vi sinh vật thông qua mối quan hệ tơng hỗ khá phức tạp trong tự nhiên.Các quan hệ đó là: Quan hệ cộng sinh Quan hệ hỗ sinh Quan hệ ký sinh Quan hệ kháng sinhI.4. Vai trò của vi sinh vật trong bảo vệ môi trờngVi sinh vật tham gia tích cực vào việc phân giải các phế thải nông nghiệp, phế thải đô thị, phế thải công nghiệp và vì vậy có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ môi trờng.Ngày nay với sự phát triển của ngành công nghệ sinh học, việc xử lý làm sạch môi trờng ô nhiễm bằng phơng pháp sinh học đã đợc tiến hành. Phơng pháp này dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn dị dỡng hoại sinh có trong n-ớc bị nhiễm bẩn. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn đợc khoáng hoá và trở thành các chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nớc.Cho đến nay ngời ta đã xác định đợc rằng các vi sinh vật có thể phân huỷ đ-ợc tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo. Mức độ phân huỷ và thời gian phân huỷ phụ thuộc trớc hết vào cấu tạo của chất hữu cơ, độ hoà tan trong nớc và hàng loạt các yếu tố ảnh hởng khác.Vi sinh vật có trong nớc nhiễm bẩn sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dỡng và tạo ra năng lợng. Quá trình dinh dỡng làm cho chúng sinh trởng, phát triển đồng thời làm sạch nớc, có thể làm sạch gần nh hoàn toàn các chất hữu cơ hoà tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ.7 II. Vi khuẩn Bacillus và quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ II.1. Vi khuẩn Bacillus Vi khuẩn Bacillus là trực khuẩn rất phổ biến trong tự nhiên, có cấu tạo hình que, là vi khuẩn gram dơng, đứng riêng rẽ hoặc kết thành chuỗi hoặc thành sợi.Chúng có đặc điểm là: Sống hiếu khí hoặc kỵ khí tuỳ tiện Sinh bào tử, khi sinh bào tử không biến dạng hình thái tế bào. Bào tử có tính kháng nhiệt, kháng bức xạ, kháng hoá chất, kháng áp suất thẩm thấu. Ví dụ: Bacillus aureus chịu đợc nhiệt độ 1000C trong 2 phút, Bacillus subtilis chịu đợc 180 phút, Bacillus mesentericus chịu đợc 380 phút. Năng lực đề kháng với tia phóng xạ của bào tử Bacillus megaterium gấp 36 lần của tế bào dinh dỡng vi khuẩn E.coli. Đặc biệt đã có những chứng cứ về việc duy trì sức sống 200 300 năm của bào tử vi khuẩn Bacillus subtilis.\ Sinh tổng hợp các enzim phân huỷ các hợp chất hữu cơ (protein, tinh bột .). Các enzim do Bacillus sinh ra có hoạt tính cao là amylaza, proteaza.II.2 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ dới tác dụng của các enzim proteaza, -amylaza, xenluloza.II.2.1 Sự phân giải protein dới tác dụng của hệ enzim proteazaProtein là các enzim xúc tác sự thuỷ phân các liên kết peptit (CONH) trong phân tử protein và các chất tơng tự. Sản phẩm thuỷ phân cuối cùng là các axit amin, sản phẩm trung gian là các peptit có mạch dài, ngắn khác nhau và có loại thơng phẩm là pepton (sản phẩm thuỷ phân dở dang của protein).Protein polypeptit oligopeptit peptit axit aminProtein còn bị thuỷ phân sâu hơn trong quá trình thối rữa, sau các axit amin là các amit, rồi amon hoá thành NH3 cùng với các khí thối (H2S, .).II.2.2 Sự phân giải tinh bột dới tác dụng của enzim -amylazaamylaza hầu nh không có tác dụng lên tinh bột nguyên thể, tác dụng mạnh lên tinh bột đã hồ hoá. Quá trình thuỷ phân xảy ra theo nhiều giai đoạn. giai đoạn đầu (Giai đoạn dextrin hoá ): Chỉ một số liên kết trong phân tử cơ chất bị thuỷ phân tạo thành một lợng dextrin, độ nhớt của hồ tinh bột giảm nhanh. Giai đoạn 2 (Giai đoạn đờng hoá ): các dextrin vừa đợc tạo thành bị thuỷ phân tiếp tục tạo thành các dextrin phân tử thấp hơn là maltoza và glucoza.Tinh bột Dextrin Dextrin phân tử thấp Matoza, Glucoza.8 Thờng amylaza chỉ thuỷ phân tinh bột thành chủ yếu là dextrin phân tử thấp và một ít đờng Maltoza.II.2.3 Sự phân giải xenluloza dới tác dụng của enzim xenlulazaXenlulaza là một hệ enzim xúc tác sự thuỷ phân xenluloza thành xenlobioza và cuối cùng thành glucoza. Sự phân giải xenluloza dới tác dụng của hệ enzim xenlulaza xảy ra theo 3 giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Dới tác dụng của tác nhân C1, xenluloza nguyên thể chuyển thành xenluloza hoà tan. Ngời ta cho rằng tác C1 gây ra sự biển đổi xenluloza trong giai đoạn này không phải là enzim mà là bao gồm một số tác nhân nào đó đặc trng của môi trờng có vi sinh vật phát triển. Giai đoạn 2: xenluloza sau khi qua giai đoạn 1 sẽ tiếp tục bị thuỷ phân dới tác dụng xúc tác của hệ enzim thuỷ phân Cx tạo thành đờng xenlobioza. Enzim Cx còn gọi là enzim .1,4gluconaza. Giai đoạn cuối: dới tác dụng của enzim xenlobioza ( glucozidaza), đờng xenlobioza bị thuỷ phân thành glucoza.Xenluloza xenluloza xenlobioza glucoza C1 CxglucozidazaIII. Vài nét về nghề nuôi tôm ở n ớc ta III.1 Tình hình phát triển nghề nuôi tôm ở nớc taTôm là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nớc, đặc biệt là các nớc Châu á. Sản lợng nuôi tôm và nghề nuôi tôm đã dần dần chiếm vị trí quan trọng trong nuôi trồng thuỷ sản của nhiều nớc nh Thái Lan, Đài Loan, Malaysia, Trung Quốc và đặc biệt ở Việt Nam.Với đờng bờ biển trải dài hàng nghìn km, vùng biển mở rộng ra ngoài khơi hàng trăm hải lý, diện tích ao hồ trong đất liền lớn, Việt Nam có nhiều tiềm năng và lợi thế để phát triển kinh tế thuỷ sản trên tất cả các lĩnh vực: khai thác, nuôi trồng, chế biến và xuất khẩuHiện nay, nghề nuôi tôm ở Việt Nam đang phát triển mạnh, đặc biệt là các tỉnh ven biển. Trong đó các giống tôm đợc đầu t hơn cả là tôm sú và tôm he. Diện tích nuôi tôm gia tăng nhanh chóng từ 50.000ha năm 1985 đến 295.000ha năm 1998; mở rộng ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam. Trong hơn một thập niên qua, sản lợng thuỷ sản từ khai thác và nuôi trồng tăng đáng kể: đạt 120,7 triệu tấn năm 1995, nếu tính từ năm 1989 sản lợng hàng năm tăng khoảng 15,6 triệu tấn. Hỗu hết sản lợng tăng đến từ nuôi trồng thuỷ sản. Riêng tôm sú năm 2003 đã vợt 200 nghìn tấn, đóng góp trên 1 tỷ đô la trong tổng số 2,24 tỷ đô la giá trị xuất khẩu của toàn ngành. 9 Nhu cầu thị trờng đối với tôm nuôi vẫn ngày càng tăng lên làm cho con tôm có một giá cả hấp dẫn và ngành công nghiệp nuôi tôm có đợc đầu ra ổn định. Nuôi tôm công nghiệp có thể đạt lợi nhuận từ 50 80% tổng doanh thu.Tuy nhiên, từ nam 19901995 sản lợng nuôi tôm có xu hớng giảm do các nguyên nhân từ sự suy thoái môi trờng, quản lý ao nuôi không hợp lý và sự thất thu do dịch bệnh. Các số liệu thống kê cho thấy sản lợng tôm nuôi trên thế giới giảm từ 733.000 tấn năm 1994 xuống còn 712.000tấn năm 1995 và còn 693.000tấn năm 1996. Tại Việt Nam, 2 năm 19941995 hiện tợng tôm nuôi chết hàng loạt và lan rộng trên hầu hết các tỉnh ven biển phía Nam đã gây thiệt hại trên dới 250 tỷ đồng. Việc khống chế mầm bệnh bằng cách dùng hoá chất theo phơng pháp truyền thống cho thấy ngày càng mang lại hiệu quả thấp đối với mầm bệnh mới xuất hiện. Ngợc lại, Công nghệ sinh học ngày càng gia tăng vai trò hữu hiệu của mình trong chẩn đoán mầm bệnh, giải thích rõ quá trình phát sinh bệnh, phát triển các phơng thức chẩn đoán và phòng ngừa hữu hiệu đối với dịch bệnh.III.2 Đặc điểm và những thông số cơ bản đánh giá nguồn nớc nuôi tômIII.2.1 Đặc điểm của môi trờng nớc nuôi tômMôi trờng nớc nuôi tôm nói riêng và môi trờng nuôi trồng thuỷ sản nói chung đều có hàm lợng chất hữu cơ rất lớn và có diễn biến phức tạp. Thời gian đầu khi nớc cha bị ô nhiễm thì tôm sinh trởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, nhng chỉ sau một thời gian tôm sinh trởng, bài tiết và lột xác cùng với lợng thức ăn thừa do tôm không sử dụng hết tích tụ lại dần dần và đây là nguyên nhân gây ô nhiễm cho các thuỷ vực. Sự phân giải các chất hữu cơ d thừa này làm tăng nồng độ các loại khí độc nh amoniac, metan, H2S, NH4+, NO3 ; sự hoà tan các chất này trong nớc tuy ít đạt đến ngỡng gây chết cho tôm nhng sẽ rất có hại do tạo ra các stress và giảm sức đề kháng bệnh ở tôm nuôi, làm cho chúng dễ nhiễm bệnh mà chết. Bởi ngoài việc sinh ra các chất độc thì chất thải là nơi phát sinh ra các dòng vi sinhvật gây bệnh cho tôm đặc biệt là bệnh đen mang, mòn đuôi, cụt râu. Nớc thờng có khả năng tự làm sạch nhờ hệ vi sinh vật có trong nớc. Tuy nhiên, do quá trình nuôi tôm thâm canh nên nớc không có đủ thời gian và nguồn vi sinh vật thực hiện quá trình này.II.2.2 Những thông số cơ bản đánh giá nớc nuôi tômNhiệt độ: Nhiệt độ là điều kiện xác định đặc điểm các quá trình sinh học, hoá học, lý học, .diễn ra trong nớc. Chế độ oxy và cờng độ quá trình tự làm sạch nguồn nớc phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn nớc. Nhiệt độ nớc nuôi ảnh hởng nhiều đến việc bắt mồi của tôm, nhiệt độ thích hợp cho tôm là 18 300C.Độ pH: Độ pH đặc trng cho hoạt tính phản ứng của môi trờng. Giá trị pH đợc tính theo công thức:pH = log[H+].Độ pH của nớc ao nuôi ảnh hởng khá lớn đến sự sinh trởng của tôm, cá vì nó ảnh hởng đến tính độc và nồng độ của NH3, H2S. Tính độc của NH3 và H2S phụ thuộc vào dạng tồn tại của chúng trong môi trờng (NH3 và H2S ở dạng khí độc hơn ở dạng ion). Khi pH cao, NH3 tồn tại ở dạng khí nhiều, còn 10 [...]... nhiên, quá trình sản xuất ra chế phẩm trong phòng thí nghiệm hiện nay phải qua quá trình lên men có sục khí; nếu xét về mặt ứng dụng thì cha thật tối u về mặt kinh tế Bởi thế, hớng nghiên cứu đặt ra cho đề tài tốt nghiệp của em là nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng lên quá trình lên men chủng Bacillus trong điều kiện tĩnh không có quá trình sục khí bổ sung oxy Các yếu tố đó là: + Thời gian lên men + Thành... các sản phẩm của cuối quá trình thuỷ phân sẽ tiếp tục bị phân giải và tạo ra hỗn hợp các khí: CO2, H2O, CH4, H2, N2, H2S, và một ít muối khoáng IV Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trổng thuỷ sản: Quá trình nuôi thuỷ sản đã dẫn đến việc tích tụ nhiều chất hữu cơ d thừa trong ao nuôi, gây ô nhiễm không chỉ cho nguồn nớc mà còn ảnh hởng đến quá trình nuôi trồng thuỷ sản trong những lần tiếp theo Để. .. thờng đợc sử dụng để sản xuất chế phẩm xử lý môi trờng: +Nitrosomonas +nitrobacter + Bacillus laterosporus 15 + Bacillus linchenifomis +Bacillus subtilis +Bacillus polymisa +Bacillus thuringiensis + Bacillus megaterium + Lactobacillus lactis + Lactobacillus helveticú + Pseudomoná putida + Streptococcus Một số chế phẩm sinh học đã đợc sử dụng để xử lý môi trờng nuôi tôm: + Men vi sinh FASC + BRF 2PP99... sinh, các hoạt động hoá sinh, hoá học và vật lý của nớc, Oxy hoà tan đợc tôm cá sử dụng trong quá trình hô hấp, đồng thời oxy hoà tan còn tham gia vào quá trình phân huỷ các thức ăn thừa, các chất thải của tôm, cá, xác động thực vật trong nớc, Khi môi trờng bị ô nhiễm nặng thì oxy hoà tan đợc dùng nhiều cho các quá trình sinh hoá dẫn đến hiện tợng thiếu oxy làm ảnh hởng đến hoạt động sống của tôm cá... đờng, muối theo tỷ lệ thích hợp để tạo chế phẩm Thu hồi bằng phơng pháp lắng: Sau khi lên men, sinh khối các chủng nuôi cấy đợc thu hồi bằng cách lắng ở 40C trong 24 giờ, sau đó bổ sung đờng, muối theo tỷ lệ thích hợp II.3 Nghiên cứu tạo chế phẩm Bioche II.3.1 Tạo chế phẩm dạng bột: Sinh khối các chủng nghiên cứu sau khi thu hồi bằng các phơng pháp trên đợc nuôi trên môi trờng xốp có cơ chất là gạo,... chuyển sang bình môi trờng NB theo tỷ lệ thích hợp trong tủ vô trùng, đem lắc hoặc để tĩnh và nuôi trong điều kiện nh nuôi giống cấp 1 Lên men trong bình inox thể tích 1020lit có sục khí trong 24 giờ ở điều kiện nhiệt độ phòng II.2.1 Các phơng pháp thu hồi sinh khối: Thu hồi bằng phơng pháp ly tâm: Sau khi lên men, sinh khối của các chủng nuôi cấy đợc thu hồi bằng cách đem li tâm dịch lên men với tốc độ... này, ngời ta đã sử dụng các loại vi khuẩn đã đợc chọn lọc có tác dụng thúc đẩy nhanh quá trình vô cơ hoá các chất hữu cơ, tạo ra môi trờng thuận lợi cho sự phát triển của vi tảo trong các ao nuôi và vì thế nớc thải ra các ao nuôi sẽ đáp ứng các tính chất về môi trờng Trên thế giới cũng nh ở Việt Nam, hiện nay đã có nhiều loại chế phẩm sinh học đã đợc đa vào sử dụng không chỉ trong chăn nuôi gia súc,... điểm các chủng Bacillus trên hai đĩa thạch trên, nuôi trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng Chủng nào có khả năng đối kháng sẽ tạo ra vòng kháng khuẩn xung quanh khuẩn lạc của nó Các chủng thử nghiệm và vi sinh vật gây bệnh đều đã đợc hoạt hoá trớc khi cấy Khả năng chịu mặn: các chủng Bacillus đợc nuôi trong môi trờng NB có bổ sung NaCl ở các nồng độ khác nhau từ 1 10% w/v, nuôi trong điều kiện lắc hoặc để tĩnh. .. III.5 Tình hình xử lý nớc nuôi tôm 13 Tôm sống đợc là phải có môi trờng tốt, đồng thời chúng cũng phải có khả năng thích ứng với môi trờng Tôm mắc bệnh là kết quả tác động lẫn nhau giữa cơ thể và môi trờng sống Vì vậy, để đa ra biện pháp phòng và trị bệnh cần phải quan tâm cả 3 yếu tố : môi trờng, mầm bệnh, vật nuôi Nhân tố nào dễ xử lý thì ta xử lý trớc Tạo ra một môi trờng tốt là cho tôm một biện pháp... kg men bia ép để trong tủ đá, để tự phân trong tủ ấm ở 50520C đến khi tan hết, tiếp tục tăng nhiệt độ để nớc men cô lại, hoặc có thể cô đặc bằng cách đun ở trên bếp có điều khiển nhiệt độ Các loại môi trờng đợc sử dụng: Môi trờng NB (g/l) + Pepton 5 + nớc thịt 50ml + cao men 4 + NaCl 5 + MgSO4 3 + (NH4)2SO4 0,3 + nớc cất đủ 1000ml Môi trờng NA: môi trờng NB có bổ sung 1,5% agaragar Môi trờng sản . dẫn của TS. Võ Thị Thứ, tôi đợc giao đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng của các điều kiện đến quá trình lên men tĩnh chủng Bacillus sử dụng để sản xuất chế phẩm. sử dụng chế phẩm sinh học chứa các vi sinh vật mang những đặc tính cần thiết để xử lý môi trờng nớc nuôi tôm, tăng khả năng đề kháng của tôm đang đợc sử