Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu tạo sinh khối spirulina platensis sạch bằng quy trình nuôi trong hệ kín
62 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 63 3.1 Kết chủng S platensis Trong dịch nuôi S platensis xuất chủ yếu loại tạp khuẩn Đã xác định sơ loại trực khuẩn, gram dương, hình que, hai đầu dạng thon 3.1.1 Kết chủng tác nhân UV Khi sử dụng tia UV kết đạt xa mong đợi mà cịn có ảnh hưởng xấu, lượng vi khuẩn tạp nhiễm có chiều hướng tăng tỷ lệ với thời gian chiếu Số lượng khuẩn lạc trước chiếu UV 500 CFU/ml sau chiếu UV 104 CFU/ml Như vậy, yếu tố thời gian chiếu UV có tác động xấu đến S platensis, từ hỗ trợ cho vi khuẩn lạ phát triển.Tia cực tím có khả diệt khuẩn, điều có nghĩa S platensis đối tượng chịu ảnh hưởng, khả dễ xảy S platensis phơi trực tiếp tia cực tím Mặt khác, S platensis với kích thước lớn nhiều lần vi khuẩn lượng tia UV nhận nhiều hơn, sinh khối S platensis nơi mà vi khuẩn ẩn nấp để tránh tác động tia UV Thực nghiệm cho thấy, chiếu liên tục tia UV 30 phút, hầu hết dạng sợi S platensis bị phá hủy thành dạng đoạn ngắn đơn bào Khi tăng thời gian chiếu lên 60 phút, toàn tế bào bị phá vỡ, giải phóng chất chứa bên tế bào Đối với vi khuẩn tia UV có tác động tiêu diệt tương tự, nhờ kích thước lớn S platensis che chắn nên tác dụng giảm Thêm vào đó, S platensis với thành phần dinh dưỡng hoàn hảo thúc đẩy nhanh phát triển trở lại vi sinh vật tạp nhiễm S platensis với cấu trúc xoắn lò xo, nên ln tồn vị trí bị che khuất theo chiều dài sợi, chỗ mà UV khơng thể tiếp cận để phát huy tính sát khuẩn Như kết luận rằng, bố trí thí nghiệm tia UV mục 2.1.1 khơng có tác dụng làm S platensis chiếu trực tiếp vào dịch ni 64 Hình 3.1 Mật độ vi khuẩn nhiễm trước chiếu UV Hình 3.2 Mật độ vi khuẩn nhiễm sau chiếu UV phút 65 3.1.2 Kết chủng môi trường Zarrouk vô trùng S platensis với khả phát triển nhanh vi khuẩn tạp nhiễm cấy mơi trường thạch Zarrouk, nên tận dụng đặc điểm để làm chủng Kết cho thấy, sau lần cấy chuyền theo phương pháp thu sợi sinh khối S platensis tạp khuẩn nhiễm, khơng có khuẩn lạc tạp khuẩn mọc lên sau 48 cấy Số lượng khuẩn lạc giảm rõ rệt sau lần cấy chuyền (bảng 3.1) Bảng 3.1 Diễn biến số khuẩn lạc sau lần cấy chuyền Lần cấy chuyền Khuẩn lạc (CFU/ml) 500 47 (÷) Chú giải: (÷) cịn song ít, khơng phát Vi khuẩn nhiễm bị rửa trôi phần lớn ống nghiệm Khi chưa kịp tăng số lượng trở lại thao tác cấy lên mơi trường thạch Zarrouk vơ trùng với thành phần hồn tồn khống, hạn chế phát triển vi sinh vật dị dưỡng Trong đó, S platensis với khả tự dưỡng phát triển sinh khối tạo sợi thời gian ngắn từ 6-8 đồng hồ, sợi lại chuyển sang môi trường Zarrouk mới, vơ trùng 66 Hình 3.3 S platensis quan sát kính hiển vi sau bốn lần cấy chuyền (x1000) Hình 3.4 S platensis phát triển mơi trường Zarrouk thạch sau bốn lần cấy chuyền 67 Khuẩn nhiễm vi sinh vật dị dưỡng, cần nguồn carbon hữu để phát triển, chúng sống môi trường nuôi S platensis chất dinh dưỡng tế bào khuẩn lam bị phân hủy Môi trường Zarrouk không chứa nguồn carbon hữu Sợi sinh khối S platensis phát triển sợi cịn khỏe mạnh, tiếp tục tăng sinh khối khoảng thời gian 12-14 đồng hồ sau cấy môi trường Zarrouk Do nguồn dinh dưỡng bị hạn chế tới mức cạn kiệt nên vi khuẩn nhiễm bị hạn chế tới mức tối thiểu thời gian Tế bào khuẩn nhiễm cịn lại bị loại bỏ dần qua bước rửa cấy lên môi trường Zarrouk thạch vô trùng Như vậy, phương pháp đơn giản bao gồm bước “Môi trường thạch – Môi trường dịch thể - Rửa –Mơi trường thạch” thu giống S platensis sau lần lặp 68 3.1.3 Kết hình thái S platensis Hình 3.5 Sợi S platensis (x1000) Hình 3.6 S platensis phân cắt 69 3.2 Kết xác định mật độ tế bào khởi đầu để ni S platensis Để thời gian tồn q trình ni khơng q dài mật độ tế bào S platensis khởi đầu cần thiết S platensis nuôi môi trường Zarrouk với nồng độ sinh khối khác nhau, kết thu bảng 3.2 Bảng 3.2 Tốc độ tăng sinh S platensis nồng độ sinh khối ban đầu 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 g/l Nồng độ sinh khối (g/l) Ngày nuôi 0,10 0,20 0,30 0,40 0,10 0,20 0,30 0,40 0,11 0,21 0,34 0,46 0,12 0,25 0,40 0,54 0,14 0,29 0,48 0,63 0,16 0,33 0,56 0,71 0,19 0,39 0,64 0,79 0,22 0,46 0,73 0,85 0,26 0,56 0,80 0,88 0,31 0,63 0,87 0,91 10 0,39 0,72 0,91 0,93 11 0,47 0,80 0,93 0,94 12 0,58 0,87 0,95 0,96 13 0,62 0,90 0,96 0,96 14 0,66 0,92 0,96 0,95 15 0,70 0,93 0,95 16 0,73 0,94 17 0,74 70 Sự phát triển S platensis có đặc điểm, sợi khuẩn lam đạt mật độ cần thiết phát triển mạnh bắt đầu diễn ra, điều giải thích cho thí nghiệm ni nồng độ sinh khối 0,1; 0,2 (g/l) S platensis có biểu phát triển yếu khoảng 5-6 ngày đầu đạt giá trị cao vào ngày nuôi thứ 16, 15 Theo bảng 3.21 (phụ lục 1), bốn nồng độ sinh khối khởi đầu có khác biệt theo bảng 3.2, nồng độ sinh khối khởi đầu 0,4 g/l cho thời gian tăng trưởng ngắn 12 ngày, để có mật độ tế bào đạt 0,4 tốn nhiều thời gian nuôi ban đầu Nồng độ sinh khối (g/l) 1,2 0,1 g/l 0,8 0,2 g/l 0,6 0,3 g/l 0,4 g/l 0,4 0,2 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Ngày nuôi Đồ thị 3.1 Tốc độ tăng sinh S platensis nồng độ tế bào ban đầu 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 g/l Theo đồ thị 3.1, ba giá trị 0,1; 0,2 0,3 từ sinh khối đạt khoảng 0,3 g/l S platensis tăng sinh nhanh chóng đến nồng độ sinh khối cao khoảng 10-12 ngày sau Do đó, giá trị sinh khối 0,3 g/l chọn làm nồng độ sinh khối ban đầu để tiến hành thí nghiệm sau 71 3.3 Kết hệ thống nuôi S platensis 3.3.1 Kết xây dựng hệ thống 3.3.1.1 Hệ hở Hệ hở chậu có diện tích mặt thống mơi trường 0,07 m2, độ sâu 0,1 m, tốc độ sục khí l/phút, điều kiện ánh sáng có mái che (bảng 3.8) Hình 3.7 Mơ hình hệ hở 3.3.1.2 Hệ kín Có bốn loại hệ kín thiết kế xây dựng nên theo đặc điểm phân biệt sau Hệ ống thuộc mặt phẳng song song với mặt đất (hệ 1) Hệ ống thuộc mặt phẳng vng góc với mặt đất, ống nối tiếp song song với (hệ 2) Hệ ống thuộc mặt phẳng vng góc với mặt đất, ống song song với nhau, không nối với trực tiếp mà nối hai ống chung hai đầu (hệ 3) ... độ tế bào S platensis khởi đầu cần thiết S platensis nuôi môi trường Zarrouk với nồng độ sinh khối khác nhau, kết thu bảng 3.2 Bảng 3.2 Tốc độ tăng sinh S platensis nồng độ sinh khối ban đầu... sinh khối đạt khoảng 0,3 g/l S platensis tăng sinh nhanh chóng đến nồng độ sinh khối cao khoảng 10-12 ngày sau Do đó, giá trị sinh khối 0,3 g/l chọn làm nồng độ sinh khối ban đầu để tiến hành thí... độ sinh khối cao nên cho suất cao hơn, nồng độ sinh khối cao hệ 2,49 g/l 3,44 g/l tương ứng với suất trung bình 0,27 g/l/ngày 0,52 g/l/ngày thời điểm thu hoạch sinh khối Kết tăng trưởng sinh khối