TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH- KTNN NGUYỄN THỊ THU HUYỀN PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG SINH CELLULASE TRONG ĐẤT TRỒNG TRỌT TẠI MINH TRÍ, SÓC SƠN, HÀ NỘI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Vi sinh vật học Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐINH THỊ KIM NHUNG HÀ NỘI, 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Sinh viên Nguyễn Thị Thu Huyền LỜI CẢM ƠN Có được kết quả nghiên cứu này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhung, người đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt cho tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn chỉnh luận văn này. Tập thể các thầy cô giáo bộ môn Vi sinh vật, Khoa Sinh- KTNN, Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, luôn giúp đỡ và có những góp ý sâu sắc trong thời gian tôi học tập và thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, người thân và gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Sinh viên Nguyễn Thị Thu Huyền CÁC TỪ VIẾT TẮT ADP : Diaminopimelic Acid CFU : Colony Forming Unit CMC : Cacboxyl methyl cellulose DNA : Deoxyribonucleic Acid HSCC : Hệ sợi cơ chất HSKS : Hệ sợi khí sinh ISP : International Streptomyces Project RNA : ribonucleic Acid rRAN : Riboxom Ribonucleic Acid TNT : Trinitrotoluen DDT : Dichloro Diphenyl Trichlorothane DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Các chủng xạ khuẩn phân lập từ đất trồng trọt 23 Bảng 3.2. Đặc điểm khuẩn lạc của các chủng xạ khuẩn nghiên cứu 26 Bảng 3.3. Số lượng và sự phân bố của xạ khuẩn theo nhóm màu 26  29 Bảng 3.5. Kết quả thử hoạt tính cellulase trên môi trường chứa CMC 31 Bảng 3.6. Kết quả thử hoạt tính cellulase trên môi trường chứa bột giấy 32 DANH MỤC HÌNH Hình 3.2. Tỷ lệ các chủng xạ khuẩn phân theo nhóm màu 28 Hình 3.3. Một số chủng xạ khuẩn phân lập được 28 Hình 3.4. Sắc tố tan của một số chủng xạ khuẩn phân lập được 30 Hình 3.5. Kết quả thử hoạt tính cellulase các chủng xạ khuẩn 34 Hình 3.6. Hình ảnh cuống sinh bào tử bề mặt bào tử của một số 35 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 4.1.  2  2 5. Điểm mới của đề tài 2 6. Cơ sở khoa học và thực tiễn 2 CHƢƠNG 1 . TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Vị trí và phân loại xạ khuẩn 3  3  3 1.2. Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn 4  4  5  6 1.3. Sơ lược về cellulose 7  7  8  9 1.4. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn sinh cellulase 12  12  13 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG , PHƢƠNG PHÁP NGHÊN CỨU 15 2.1. Vật liệu và vi sinh vật 15  15  15 2.2. Môi trường 15 x 15 2.2.2. Môi tr: 7,2) 17 2.2.3. Môi trenzyme 17 2.3. Phương pháp nghiên cứu 18 2.3.1. Ph 18  18  19  19  20 2.3.6. Phương pháp thống kê và xử lý kết quả 21 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 3.1. Phân lập và tuyển chọn xạ khuẩn từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội 22 3.1.1. Phân lập xạ khuẩn từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội……. 23 3.1.2. Tuyển chọn xạ khuẩn từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội….26 3.1  25 3.1.2.2 29 3.1.2.3. S 28 3.2ái  34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 1. Kết luận 36 2. Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học, các chế phẩm enzyme được sản xuất càng nhiều và được sử dụng trong hầu hết trong các lĩnh vực như: công nghiệp, chế biến thực phẩm, nông nghiệp, chăn nuôi, y tế… Cellulase là một trong số các enzyme được ứng dụng phổ biến trong công nghệ thực phẩm, công nghiệp dệt, bia, rượu, bột giặt, sản xuất phân bón hữu cơ, y tế, xử lý môi trường, Đặc biệt hiện nay cellulase được toàn thế giới quan tâm nghiên cứu và phát triển nhằm ứng dụng trong công nghệ chế tạo nhiên liệu sinh học. Đây là nguồn nhiên liệu thân thiện với môi trường và có thể giải quyết được vấn đề thiếu nhiên liệu khi các nguồn nhiên liệu truyền thống đang ngày càng cạn kiệt. Tuy nhiên, hiện nay enzyme cellulase được sử dụng trong các ngành công nghiệp ở Việt Nam chủ yếu được nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao. Trong khi nước ta là một nước sản xuất nông nghiệp nên nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất enzyme cellulase là rất phong phú. Vì thế, việc nghiên cứu sản xuất ra các enzyme từ vi sinh vật phân lập từ tự nhiên tại Việt Nam hiện nay đang là một đòi hỏi cấp thiết. Việc tuyển chọn các vi sinh vật có khả năng sản xuất enzyme nhất là cellulose từ tự nhiên không những giúp tận dụng các nguồn gen quý hiếm có sẵn từ tự nhiên mà còn góp phần bảo tồn gen, cải tạo các chủng vi sinh vật công nghiệp đã bị thoái hóa giống sau một thời gian sử dụng. Trong tự nhiên có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân giải có khả năng phân giải celluloza cư trú ở trong đất như vi khuẩn, xạ khuẩn , nấm mốc, niêm vi khuẩn. Đáng chú ý nhất là xạ khuẩn. Chúng phân bố rộng rãi trong đất, tham gia vào nhiều quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ: cenluloza, tinh bột…góp phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Xuất [...]... tiến hành thực hiện đề tài:“Ph n ập và tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn có khả năng sinh enzyme cellulase trong đất trồng trọt tại Minh Tr , Sóc Sơn, Hà Nội ” 2 Mục đích nghiên cứu Phân lập và tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn có khả năng sinh cellulase cao trong đất ruộng tại khu vực Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội nhằm ứng dụng vào việc xử lý rác thải 3 Nội dung nghiên cứu 3.1 Phân lập, tuyển chọn một số chủng. .. chủng xạ khuẩn từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội 3.2 Đặc điểm hình thái của chủng xạ khuẩn tuyển chọn 4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng: Một số chủng xạ khuẩn có khả năng sinh cellulase từ đất trồng trọt 4.2 Phạm vi nghiên cứu: tại khu vực Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội từ tháng tháng 4/2013 đến tháng 4/2014 5 Điểm mới của đề tài Tôi đã phân lập được 12 chủng xạ khuẩn trong đó 2 chủng. .. 3.1 Khuẩn lạc của xạ khuẩn phân lập đƣợc từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội Qua kết quả phân lập xạ khuẩn trong trồng trọt khu vực Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội thu được sau: Phân lập được 12 chủng xạ khuẩn có khả năng phân giải cellulose Môi trường Gause I là môi trường phân lập được nhiều chủng xạ khuẩn nhất (10 trong số 12 chủng) , đây là môi trường thích hợp nhất với sự phát triển của xạ khuẩn. .. Streptomyces Kết quả được trình bày ở bảng 3.1 Tiến hành phân lập xạ khuẩn trên môi trường nuôi cấy để kiểm tra xạ khuẩn trong đất có khả năng phân giải cellulose,thu được 12 chủng thuộc nhóm xạ khuẩn chi Streptomyces trong trồng trọt khu vực Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội có khả năng phân giải cellulose mạnh 22 Bảng 3.1 Các chủng xạ khuẩn phân lập từ đất trồng trọt Độ sâu STT Độ pha loãng Môi trƣờng Gause I... cellulase của xạ khuẩn có triển vọng rất lớn Vì thế việc “Nghiên cứu một số chủng xạ khuẩn có khả năng sinh ce u ase trong đất trồng trọt tại khu vực Minh Tr , Sóc Sơn, Hà Nội là rất cần thiết nhằm thu thập các chủng vi sinh vật có khả năng sinh cellulase có thể phân hủy rác làm phân hữu cơ, đem bón vào đất làm tăng độ phì cho đất 14 CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu và vi sinh vật... khí, giàu chất hữu cơ, có pH, độ ẩm thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của xạ khuẩn vì thế số chủng xạ khuẩn phân lập được từ 3 độ sâu này là nhiều nhất Như vậy, số chủng xạ khuẩn ph n ập được từ 7 độ s u cùng v i 3 môi trường từ đất trồng trọt tại Minh Tr , Sóc Sơn, Hà Nội à 2 chủng xạ khuẩn, trong đó 0 chủng thu được từ môi trường Gause I và ở độ s u 0cm, 5cm, 0 cm số chủng ph n ập được cũng... dưỡng cho đất, tăng năng suất cây trồng 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Vị trí và phân loại xạ khuẩn 1.1.1 Vị tr ạ khuẩn trong sinh giới Xạ khuẩn là một nhóm vi sinh vật Gram+ lớn trong giới bacteria Theo Krassilnikov (1970) xạ khuẩn được tách thành một lớp riêng gồm có xạ khuẩn bậc cao có hệ sợi phát triển, có cơ quan sinh sản riêng và nhóm xạ khuẩn bậc thấp có hệ sợi kém phát triển, tế bào có dạng... nghiệm:  Trung bình bình phương các sai lệch:  Sai số đại diện của trung bình cộng: Trong đó : Xi : giá tr của mỗi lần do n : số lần thực hiện thí nghiệm 21 CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phân lập và tuyển chọn xạ khuẩn từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội 3.1.1 ập ạ k uẩ từ đất trồ g trọt tại Mi Tr , Só Sơ , Hà Nội Minh Trí là xã có địa giới phía Bắc giáp xã Bắc Sơn và tỉnh Vĩnh... Czapeck- tinh bột cả xạ khuẩn, nấm mốc và một số vi khuẩn đều mọc Nguyên nhân là các loại VSV này đều có khả năng phân giải cellulose Nhưng có thể phân biệt rõ ràng các khuẩn lạc này: Khuẩn lạc vi khuẩn thường nhày, ướt và nhẵn Khuẩn lạc xạ khuẩn cũng có nhiều màu sắc như khuẩn lạc nẩm mốc nhưng khác ở chỗ chúng phát triển chậm và nhỏ hơn khuẩn lạc nấm mốc nhiều lần Khuẩn lạc xạ khuẩn thì bông, xốp,... nhìn kỹ có dạng sợi nấm nhưng đường kính sợi bé 23 hơn sợi nấm rất nhiều chỉ bằng 1 đến 2 phần 10 đường kính sợi nấm, nếu không có HSKS thì khuẩn lạc có dạng màng dẻo Sau 3 ngày phát triển khuẩn lạc xạ khuẩn có kích thước khoảng 0,5 2mm Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn theo tiêu chuẩn: có sự bông, xốp, khô, có màu đặc trưng, nhìn kỹ có dạng sợi nấm, có thể có dạng phóng xạ, có thể có vòng vô khuẩn bao . 3.1. Phân lập và tuyển chọn xạ khuẩn từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội 22 3.1.1. Phân lập xạ khuẩn từ đất trồng trọt tại Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội …. 23 3.1.2. Tuyển chọn xạ khuẩn. PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH- KTNN NGUYỄN THỊ THU HUYỀN PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG SINH CELLULASE TRONG ĐẤT TRỒNG TRỌT TẠI MINH TRÍ, SÓC SƠN, HÀ NỘI. và tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn có khả năng sinh cellulase cao trong đất ruộng tại khu vực Minh Trí, Sóc Sơn, Hà Nội nhằm ứng dụng vào việc xử lý rác thải. 3. Nội dung nghiên cứu 3.1. Phân