Khám Phá Nấm Sợi Từ Rừng Ngập Mặn Cần Giờ Với Khả Năng Sinh Tổng Hợp Enzyme Chitinase Cao

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. NS trong hệ sinh thái RNM

1.1.1. Giới thiệu về RNM

1.1.2. Đặc điểm sinh học NS ở RNM

1.1.2.1. Đặc điểm hình thái

1.1.2.2. Đặc điểm sinh sản

1.1.2.3. Đặc điểm sinh lí – sinh hóa

1.1.3. Đặc điểm phân loại nấm sợi

1.1.4. Vai trò của NS trong hệ sinh thái RNM

1.2. Chitin và chitinase

1.2.1. Cơ chế hoạt động

1.2.2. Các nhân tố ảnh hưởng lên HT chitinase

1.2.3. Tính chất sinh hóa của chitinase

1.2.4. Phân loại chitinase

1.2.5. Ứng dụng của chitinase

1.2.6. NS với khả năng sinh enzyme chitinase

1.2.7. Một số chủng NS có HT chitinase cao

1.2.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tổng hợp chitinase ở NS

1.2.9. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chitinase trong và ngoài nước

2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1. Đối tượng nghiên cứu

2.2. Hóa chất, nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ

2.3. Môi trường

2.4. Phương pháp nghiên cứu

2.4.1. Phương pháp kích hoạt giống

2.4.2. Phương pháp bảo quản nấm sợi

2.4.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học và phân loại NS

2.4.4. Phương pháp xác định mật số BT vi sinh vật

2.4.5. Phương pháp xác định gián tiếp số lượng tế bào bằng cách đếm số lượng KL

2.4.6. Phương pháp nuôi cấy NS trên MT bán rắn thu enzyme chitinase

2.4.7. Phương pháp tách chiết enzym thô từ canh trường nuôi cấy

2.4.8. Phương pháp xác định sơ bộ khả năng tổng hợp enzyme chitinase bằng cách đo đường kính vòng phân giải

2.4.9. Phương pháp xác định HT của enzyme chitinase bằng phương pháp so màu

2.4.10. Phương pháp định lượng protein

2.4.11. Khảo sát MT và điều kiện nuôi cấy thích hợp cho sinh tổng hợp chitinase của các chủng NS

2.4.11.1. Khảo sát ảnh hưởng của nguồn carbon trong MT nuôi cấy

2.4.11.2. Khảo sát thời gian nuôi cấy

2.4.11.3. Khảo sát pH của MT

2.4.11.4. Khảo sát nhiệt độ nuôi cấy

2.4.11.5. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaCl

2.4.11.6. Khảo sát hàm lượng cơ chất chitin

2.4.12. Tối ưu điều kiện nuôi cấy nấm P. citrinum bằng qui hoạch thực nghiệm

2.4.13. Nghiên cứu đặc điểm của CP chitinase thô từ chủng P.

2.4.13.1. Thu nhận tủa protein

2.4.13.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên HT của CPE chitinase thô

2.4.13.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH lên HT của chitinase

2.4.14. Phương pháp khảo sát khả năng kìm hãm tăng sinh khối NS Rhizoctonia solani của chế phẩm enzyme chitinase

2.4.15. Ứng dụng chế phẩm chitinase vào việc ức chế BT nấm Fusarium oxysporum nảy mầm

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khảo sát khả năng sinh enzyme chitinase của một số chủng NS phân lập từ RNM Cần Giờ

3.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và phân loại 2 chủng thu được

3.2.1. Chủng nấm số 16

3.2.2. Chủng nấm số 10

3.3. Kết quả khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp chitinase của 2 chủng NS P.

3.3.1. Ảnh hưởng của nguồn C trong MT nuôi cấy

3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy

3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ MT nuôi cấy

3.3.4. Ảnh hưởng của HL chitin trong MT nuôi cấy

3.4. Kết quả qui hoạch thực nghiệm để tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp chitinase của chủng P.

3.5. Nghiên cứu đặc điểm của CP chitinase thô từ chủng P.

3.5.1. Thu nhận CP chitinase thô bằng muối (NH4)2SO4

3.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên HT của CP chitinase

3.5.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH lên HT của CPE chitinase thô

3.6. Bước đầu thử nghiệm ứng dụng CPE chitinase thô để phòng trừ nấm hại cây trồng

3.6.1. Ứng dụng CPE chitinase thô vào việc kìm hãm tăng sinh khối nấm Rhizoctonia solani

3.6.2. Ứng dụng CPE chitinase thô vào việc ức chế BT nấm Fusarium oxysporum nảy mầm

4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1 - LẬP ĐƯỜNG CHUẨN GLUCOSAMINE

PHỤ LỤC 2 – LẬP ĐƯỜNG CHUẨN BRADFORD

CÁCH PHA DUNG DỊCH ĐỆM

MỘT SỐ HÌNH ẢNH

PHỤ LỤC 5: KẾT QUẢ ĐỊNH DANH 2 CHỦNG NS NGHIÊN CỨU

I. Giới thiệu về nấm sợi và rừng ngập mặn Cần Giờ

Nấm sợi là một nhóm sinh vật có cấu tạo tế bào nhân chuẩn, đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, đặc biệt là trong rừng ngập mặn (RNM) Cần Giờ. RNM Cần Giờ có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, tạo ra môi trường sống đa dạng cho các loài nấm. Nấm sợi ở đây không chỉ có khả năng sinh trưởng mạnh mẽ mà còn có khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase cao. Enzyme chitinase có vai trò quan trọng trong việc phân giải chitin, một thành phần chính trong vỏ của động vật chân khớp, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu về nấm sợi tại RNM Cần Giờ không chỉ giúp hiểu rõ hơn về đặc điểm sinh học của chúng mà còn mở ra cơ hội ứng dụng trong nông nghiệp và y học.

1.1 Đặc điểm sinh học của nấm sợi

Nấm sợi có cấu trúc tế bào đặc trưng với thành tế bào, màng sinh chất và chất nguyên sinh. Chúng có khả năng sinh sản đa dạng, bao gồm sinh sản vô tính và hữu tính. Đặc điểm sinh lý của nấm sợi ở RNM Cần Giờ cho thấy chúng có khả năng thích nghi cao với điều kiện môi trường khắc nghiệt, như độ mặn và nhiệt độ. Nấm sợi có thể phát triển mạnh mẽ trong môi trường có độ mặn cao, từ 2% đến 20%, và có thể chịu được nhiệt độ từ 20°C đến 50°C. Điều này cho thấy khả năng sinh tồn và phát triển của nấm sợi trong môi trường ngập mặn là rất cao.

II. Enzyme chitinase và vai trò của nó

Enzyme chitinase là một trong những enzyme quan trọng được sinh tổng hợp bởi nấm sợi. Chitinase có khả năng phân giải chitin thành N-acetyl-glucosamine, một quá trình cần thiết để giảm thiểu ô nhiễm từ các chất thải có chứa chitin. Nghiên cứu cho thấy enzyme chitinase không chỉ có vai trò trong việc phân giải chitin mà còn có tác dụng kháng lại các loài nấm gây bệnh. Việc ứng dụng enzyme chitinase trong nông nghiệp có thể giúp kiểm soát dịch bệnh, giảm thiểu sự phát triển của các loài nấm gây hại cho cây trồng. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các chế phẩm sinh học an toàn cho môi trường.

2.1 Ứng dụng của enzyme chitinase

Enzyme chitinase được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm và y học. Trong nông nghiệp, enzyme này có thể được sử dụng để phòng trừ các bệnh do nấm gây ra, giúp bảo vệ cây trồng một cách hiệu quả. Ngoài ra, enzyme chitinase còn có thể được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để cải thiện chất lượng sản phẩm. Trong y học, enzyme này có tiềm năng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị bệnh liên quan đến nấm và vi khuẩn. Việc khai thác enzyme chitinase từ nấm sợi ở RNM Cần Giờ không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

III. Nghiên cứu và phương pháp

Nghiên cứu về khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase của nấm sợi từ RNM Cần Giờ được thực hiện thông qua các phương pháp nuôi cấy và phân tích enzyme. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp enzyme chitinase như nguồn carbon, pH, nhiệt độ và nồng độ muối được khảo sát kỹ lưỡng. Kết quả cho thấy, việc tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy có thể nâng cao khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase của nấm sợi. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quý giá về đặc điểm sinh học của nấm sợi mà còn mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các chế phẩm enzyme có giá trị.

3.1 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc thu thập mẫu nấm sợi từ RNM Cần Giờ, sau đó tiến hành nuôi cấy trong các điều kiện khác nhau để khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase. Các phương pháp phân tích enzyme như đo hoạt tính enzyme và xác định nồng độ protein được sử dụng để đánh giá hiệu quả sinh tổng hợp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nấm sợi có khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase cao, đặc biệt là trong các điều kiện tối ưu. Điều này chứng tỏ tiềm năng lớn của nấm sợi trong việc sản xuất enzyme chitinase phục vụ cho các ứng dụng thực tiễn.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu về nấm sợi từ RNM Cần Giờ với khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase cao đã chỉ ra rằng nấm sợi không chỉ có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái mà còn có tiềm năng ứng dụng lớn trong nông nghiệp và y học. Việc khai thác enzyme chitinase từ nấm sợi có thể giúp phát triển các chế phẩm sinh học an toàn, góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Cần có thêm nhiều nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học và khả năng ứng dụng của nấm sợi để phát triển các giải pháp bền vững cho nông nghiệp và bảo vệ môi trường.

4.1 Kiến nghị

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp khai thác enzyme chitinase từ nấm sợi, đồng thời mở rộng ứng dụng của enzyme này trong các lĩnh vực khác nhau. Việc hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp và nông dân là cần thiết để đưa các sản phẩm từ enzyme chitinase vào thực tiễn. Ngoài ra, cần có các chương trình giáo dục và nâng cao nhận thức về giá trị của nấm sợi và enzyme chitinase trong cộng đồng để thúc đẩy việc sử dụng bền vững tài nguyên sinh học.

Luận Văn Về Nấm Sợi Từ Rừng Ngập Mặn Cần Giờ Và Khả Năng Sinh Tổng Hợp Enzyme Chitinase