Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự gia tăng áp lực cuộc sống tại các đô thị hiện đại thúc đẩy xu hướng nuôi thú cưng như một liệu pháp giải tỏa căng thẳng tâm lý. Theo báo cáo từ Pet Fair Asia, quy mô thị trường chăm sóc thú cưng tại khu vực Đông Nam Á đạt giá trị xấp xỉ 4 tỷ USD, trong đó thị trường Việt Nam chiếm khoảng 13% thị phần (tương đương hơn 500 triệu USD) với tốc độ tăng trưởng kép hằng năm ở mức cao. Cùng với sự phát triển này, các vấn đề phát sinh từ chất thải và nước tiểu của thú cưng trong không gian sinh hoạt khép kín trở thành thách thức lớn đối với vệ sinh môi trường sống và sức khỏe con người.

Nước tiểu và chất thải của chó mèo chứa hàm lượng ure hữu cơ cao, khi thoát ra ngoài môi trường sẽ bị enzyme urease của các vi sinh vật phân giải thành khí amoniac ($\text{NH}_3$) gây mùi khai nồng nặc và khó chịu. Đồng thời, chất thải của thú cưng là nguồn lây lan các vi khuẩn đường ruột gây bệnh nguy hiểm như Escherichia coli và Salmonella Typhimurium. Các sản phẩm xịt khử mùi hóa học thương mại hiện nay tiềm ẩn nguy cơ kích ứng hô hấp cho cả người nuôi và vật nuôi khi sử dụng trong không gian kín. Do đó, việc nghiên cứu các chế phẩm sinh học có nguồn gốc vi sinh vật (sử dụng vi khuẩn Bacillus và xạ khuẩn Streptomyces) có khả năng đồng thời ức chế vi sinh vật gây bệnh và phân giải các hợp chất gây mùi được xem là hướng đi an toàn và bền vững.

Mục tiêu nghiên cứu: Khảo sát khả năng sinh enzyme protease của vi khuẩn Bacillus spp., hoạt tính kháng khuẩn của xạ khuẩn và vi khuẩn Bacillus spp., từ đó xác định tỉ lệ phối trộn tối ưu giữa hỗn hợp vi khuẩn Bacillus (Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis) và xạ khuẩn Streptomyces nhằm tạo tiền đề ứng dụng chế phẩm kháng khuẩn và giảm mùi hôi nước tiểu mèo.

Nội dung thực hiện (nhiệm vụ nghiên cứu):

  1. Nội dung 1: Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của các chủng vi khuẩn Bacillus spp. và xạ khuẩn đối với vi khuẩn kiểm nghiệm Escherichia coli ATCC 25922 và Salmonella Typhimurium ATCC 14028.
  2. Nội dung 2: Đánh giá khả năng phân giải protein và hoạt độ enzyme protease ngoại bào của các chủng vi khuẩn Bacillus spp.
  3. Nội dung 3: Đánh giá sự tương thích sinh học, hiệu quả kháng khuẩn và khả năng khử mùi hôi nước tiểu của nghiệm thức phối trộn vi khuẩn Bacillus spp. và xạ khuẩn trên mẫu thảm thực nghiệm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 05 chủng vi khuẩn Bacillus spp. (do Phòng Vi sinh thực phẩm – Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường RIBE cung cấp); 02 chủng xạ khuẩn gồm Streptomyces costaricanus và Streptomyces coelicolor (do Phòng Nấm ăn và Dược liệu – Viện RIBE cung cấp); 02 chủng vi khuẩn kiểm nghiệm gồm Escherichia coli ATCC 25922 và Salmonella Typhimurium ATCC 14028.
  • Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Vi sinh BIO 311 và BIO 305, Khoa Khoa học Sinh học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ ngày 07/08/2023 đến ngày 30/11/2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và cơ sở sinh học

Cơ chế kháng khuẩn của chi Bacillus chủ yếu dựa vào khả năng tổng hợp và bài tiết các hợp chất bacteriocin, lipopeptide và kháng sinh polypeptide (như bacitracin, polymyxin, gramicidin S, tyrotricidin) can thiệp vào quá trình hình thành vách tế bào hoặc tạo lỗ thủng trên màng nguyên sinh chất của vi khuẩn gây hại. Ngoài ra, Bacillus spp. còn có hệ enzyme ngoại bào phong phú, đặc biệt là protease và metalloprotease giúp thủy phân các hợp chất nitơ hữu cơ, đồng thời tiết các acid hữu cơ làm giảm độ pH môi trường, ức chế enzyme urease chuyển hóa ure thành khí amoniac ($\text{NH}_3$).

Đối với xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces, đây là nhóm vi sinh vật Gram dương có hệ trao đổi chất thứ cấp đa dạng, có khả năng sinh tổng hợp các hoạt chất kháng sinh phổ rộng (như streptomycin) và các phức hợp polysaccharide có tác động làm tan vách tế bào, phá hủy cấu trúc màng sinh chất và phân đoạn DNA của vi khuẩn đích.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Hệ thống phương pháp và quy trình kỹ thuật được áp dụng trong đề tài bao gồm:

  • Phương pháp đục lỗ thạch (Agar well diffusion): Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của dịch nuôi cấy Bacillus spp. và xạ khuẩn đối với E. coli ATCC 25922 và S. Typhimurium ATCC 14028 trên môi trường thạch Mueller Hinton Agar (MHA). Lỗ thạch có đường kính $d = 8\text{ mm}$, thể tích nạp mẫu từ $50\ \mu\text{L}$ đến $100\ \mu\text{L}$, sử dụng kháng sinh Ampicillin và Tetracyclin làm đối chứng dương, nước cất vô trùng làm đối chứng âm. Hoạt tính kháng khuẩn được lượng hóa qua hiệu số đường kính vòng kháng $D - d\ (\text{mm})$.
  • Phương pháp cấy điểm xác định khả năng phân giải protein: Cấy điểm các chủng Bacillus spp. lên môi trường Nutrient Agar (NA) bổ sung 0,1% casein, ủ ở nhiệt độ thích hợp, sau đó nhuộm bản thạch bằng dung dịch Amido Black 0,1% trong acid acetic 10% trong 30 phút, rửa thuốc nhuộm dư và đo kích thước vòng phân giải trong suốt $D - d\ (\text{mm})$.
  • Phương pháp Anson đo hoạt độ enzyme protease: Dựa trên phản ứng thủy phân cơ chất casein 1% của dịch enzyme thô trong đệm ở điều kiện $35,5^\circ\text{C}$ và $\text{pH } 7,6$ trong 20 phút. Dừng phản ứng bằng acid trichloroacetic (TCA 5%), lọc dịch và cho tác dụng với thuốc thử Folin-Ciocalteu trong môi trường kiềm ($\text{NaOH } 0,5\text{ N}$), đo độ hấp thụ quang phổ OD ở bước sóng $660\text{ nm}$. Hoạt độ enzyme ($\text{UI/mL}$) được quy đổi từ đường chuẩn Tyrosine ($0,2 - 1,0\ \mu\text{M/mL}$).
  • Phương pháp cấy vuông góc kiểm tra tính tương thích sinh học: Đánh giá tính đối kháng tương hỗ giữa Bacillus spp. và Streptomyces coelicolor trên đĩa thạch MHA qua hai quy trình: cấy đồng thời hai chủng và cấy xạ khuẩn trước 3 ngày rồi cấy vi khuẩn vuông góc góc $90^\circ$.
  • Phương pháp thử nghiệm cảm quan khử mùi trên mẫu thảm: Sử dụng mẫu vải thảm sợi bông cellulose kích thước $3 \times 3\text{ cm}$ thấm nước tiểu mèo, xử lý bằng 10 mL dịch chế phẩm vi sinh phối trộn. Đánh giá cảm quan thông qua hội đồng gồm 4 người thử nghiệm độc lập theo tiêu chuẩn TCVN 12389:2018 và bộ câu hỏi dựa trên Patent EP0730630A1 sau 1 giờ và 3 giờ thử nghiệm.
  • Phương pháp xử lý thống kê: Dữ liệu thu thập từ ba lần lặp lại độc lập ($n = 3$), biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình $\pm$ độ lệch chuẩn ($\text{Mean} \pm \text{SD}$). Số liệu được xử lý phương sai một yếu tố (One-way ANOVA) và kiểm định phân hạng Tukey ở mức ý nghĩa $p < 0,05$ bằng phần mềm thống kê Minitab 16.

Môi trường và vật liệu nuôi cấy

Các môi trường nuôi cấy chuyên dụng được pha chế theo công thức chuẩn: Môi trường Starch Casein Agar (SCA), Gause I, International Streptomyces Project 4 (ISP4) dùng để tăng sinh và khảo sát xạ khuẩn; Môi trường Tryptone Soya Agar/Broth (TSA/TSB), Nutrient Agar/Broth (NA/NB), Mueller Hinton Agar (MHA) dùng cho vi khuẩn Bacillus spp. và các chủng kiểm nghiệm.


Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ sự bùng nổ của ngành dịch vụ thú cưng tại Việt Nam, kéo theo các hệ lụy về ô nhiễm mùi amoniac trong không gian kín và nguy cơ phơi nhiễm các mầm bệnh vi khuẩn đường ruột (E. coli, Salmonella). Chương này xác định rõ mục tiêu khai thác hoạt tính sinh học của Bacillus spp. và xạ khuẩn bản địa để định hướng ứng dụng tạo chế phẩm sinh học khử khuẩn, khử mùi thân thiện với môi trường, chia cấu trúc nghiên cứu thành 3 nội dung thực nghiệm cụ thể.

Chương 2. Tổng quan tài liệu

Chương tổng quan hệ thống hóa các tư liệu khoa học về:

  • Phân loại, đặc điểm hình thái, đặc tính sinh lý và khả năng sinh kháng sinh thứ cấp của xạ khuẩn chi Streptomyces và vi khuẩn chi Bacillus (chi tiết về đặc điểm phân loại học, hình thái tế bào, đặc tính nuôi cấy và các phản ứng sinh hóa của Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis).
  • Bản chất enzyme protease, phân loại exopeptidase/endopeptidase và vai trò sinh học của protease kiềm/trung tính trong việc cắt đứt liên kết peptid của chất thải hữu cơ.
  • Cơ chế hóa sinh hình thành khí mùi amoniac: Quá trình chuyển hóa phân hủy protein tạo ure, vai trò xúc tác của enzyme urease từ vi khuẩn đường ruột phân giải ure thành $\text{NH}_3$ và $\text{CO}_2$, và các con đường can thiệp bằng vi sinh vật (tiết bacteriocin tiêu diệt vi khuẩn sinh urease, tiết protease tiêu hóa cơ chất nitơ, giảm pH ức chế bay hơi amoniac).
  • Lược khảo các nghiên cứu trong nước (chế phẩm Biopro từ B. licheniformis TT01, chế phẩm Sagi Bio xử lý chất thải chăn nuôi, enzyme từ B. subtilis thủy phân cá tra) và các công bố quốc tế về ứng dụng Bacillus và xạ khuẩn trong xử lý ô nhiễm khí chuồng trại.

Chương 3. Vật liệu và phương pháp

Chương này mô tả chi tiết nguồn gốc các chủng vi sinh vật, danh mục trang thiết bị (tủ cấy vô trùng SW-CJ-2F, nồi hấp tiệt trùng LS-50LJ, tủ lắc điều nhiệt Daihan IS-10, máy ly tâm Hettich EBA 20S, máy quang phổ đo OD), hóa chất tinh khiết và thành phần định lượng của 6 loại môi trường nuôi cấy. Trình bày chi tiết các bước tiến hành của 6 quy trình thực nghiệm:

  1. Thử nghiệm kháng khuẩn của 5 chủng Bacillus spp.
  2. Thử nghiệm kháng khuẩn của 2 chủng xạ khuẩn trên 3 môi trường dinh dưỡng khác nhau (Gause I, SCA, ISP4).
  3. Sàng lọc khả năng phân giải casein bằng Amido Black.
  4. Đo quang phổ xác định hoạt độ protease theo đơn vị Anson.
  5. Kiểm tra tương thích đồng nuôi cấy bằng kỹ thuật cấy vuông góc.
  6. Thử nghiệm kháng khuẩn của các công thức phối trộn (BX 1:1, BX 1:3, BX 3:1) và kiểm tra khử mùi cảm quan trên mẫu vải thảm thực tế.

Chương 4. Kết quả và thảo luận

Tác giả phân tích các kết quả định lượng và định tính thu được từ thực nghiệm:

  • Hoạt tính kháng khuẩn đơn chủng: Trong 5 chủng Bacillus spp. khảo sát, chủng Bacillus licheniformis 4.1 có phổ ức chế cả 2 vi khuẩn kiểm nghiệm với đường kính vòng kháng đối với E. coli là $7,13\text{ mm}$ và S. Typhimurium là $5,70\text{ mm}$. Chủng Bacillus subtilis 1.3 kháng được E. coli ($6,30\text{ mm}$) nhưng chưa kháng được S. Typhimurium. Đối với xạ khuẩn, chỉ có Streptomyces coelicolor khi nuôi cấy trên môi trường SCA thể hiện hoạt tính kháng đồng thời E. coli ($4,63 \pm 0,5\text{ mm}$) và S. Typhimurium ($6,46 \pm 0,7\text{ mm}$); trên môi trường Gause I và ISP4 chủng này không thể hiện vòng kháng. Chủng Streptomyces costaricanus không tạo vòng kháng trên cả 3 môi trường thử nghiệm.
  • Khả năng phân giải protein và hoạt độ enzyme: 3/5 chủng Bacillus có đường kính vòng phân giải casein $> 20\text{ mm}$. Chủng Bacillus subtilis 1.3 đạt đường kính lớn nhất là $26,96\text{ mm}$ (kế tiếp là B. licheniformis 4.2 đạt $23,96\text{ mm}$, B. licheniformis 4.1 đạt $21,50\text{ mm}$, B. licheniformis 4.3 đạt $19,60\text{ mm}$). Dịch chiết enzyme thô của Bacillus subtilis 1.3 được xác định có hoạt độ protease đạt $0,86\text{ UI/mL}$.
  • Tính tương thích sinh học: Kết quả cấy vuông góc cho thấy ở cả hai phương thức (cấy đồng thời và cấy xạ khuẩn trước 3 ngày), tại điểm giao nhau giữa Streptomyces coelicolor và các chủng Bacillus (B. subtilis 1.3, B. licheniformis 4.1) các khuẩn lạc đều phát triển bình thường, không xuất hiện vùng ức chế hay làm mờ đường sinh trưởng, khẳng định tính tương thích hoàn toàn khi phối trộn.
  • Hiệu quả kháng khuẩn của hỗn hợp phối trộn: Nghiệm thức BX 3:1 (75% hỗn hợp Bacillus và 25% Streptomyces coelicolor) cho kết quả kháng khuẩn tối ưu nhất với đường kính vòng kháng đối với E. coli đạt $6,33 \pm 0,35\text{ mm}$ và đối với S. Typhimurium đạt $5,43 \pm 0,56\text{ mm}$ (cao hơn có ý nghĩa thống kê so với tỉ lệ BX 1:1 và BX 1:3).
  • Khả năng khử mùi trên mẫu thảm: Thử nghiệm cảm quan với 4 hộ nuôi mèo cho thấy chế phẩm phối trộn BX 3:1 có tác dụng khử mùi nước tiểu hiệu quả sau 5 đến 10 phút sử dụng, át được mùi khai khó chịu mà không làm biến đổi cấu trúc dệt, không gây hư hại hay dính bết bề mặt vải thảm sợi bông sau khi khô.

Chương 5. Kết luận và đề nghị

Đúc kết các phát hiện cốt lõi về việc tuyển chọn các chủng vi sinh vật ưu việt (B. subtilis 1.3, B. licheniformis 4.1 và S. coelicolor), xác lập tỉ lệ phối trộn tối ưu BX (3:1). Đề xuất các định hướng nghiên cứu chuyên sâu về phân tích cơ chế hóa học phân giải phân tử mùi bằng quang phổ hồng ngoại FTIR và mở rộng quy mô thử nghiệm tại các trại thú cảnh.


Kết quả và đóng góp

Bảng số liệu tổng hợp các kết quả nghiên cứu chính

Chỉ tiêu / Nghiệm thức khảo sát Đối tượng vi sinh vật / Tỉ lệ phối trộn Kết quả ghi nhận ($D - d$, mm hoặc UI/mL) Đánh giá mức độ
Kháng Escherichia coli Bacillus licheniformis 4.1 $7,13\text{ mm}$ Kháng trung bình
Bacillus subtilis 1.3 $6,30\text{ mm}$ Kháng trung bình
Streptomyces coelicolor (môi trường SCA) $4,63 \pm 0,50\text{ mm}$ Kháng yếu
Streptomyces costaricanus $0\text{ mm}$ Không kháng
Kháng Salmonella Typhimurium Bacillus licheniformis 4.1 $5,70\text{ mm}$ Kháng trung bình
Bacillus subtilis 1.3 $0\text{ mm}$ Không kháng
Streptomyces coelicolor (môi trường SCA) $6,46 \pm 0,70\text{ mm}$ Kháng trung bình
Streptomyces costaricanus $0\text{ mm}$ Không kháng
Đường kính vòng phân giải casein Bacillus subtilis 1.3 $26,96\text{ mm}$ Phân giải mạnh ($> 20\text{ mm}$)
Bacillus licheniformis 4.2 $23,96\text{ mm}$ Phân giải mạnh ($> 20\text{ mm}$)
Bacillus licheniformis 4.1 $21,50\text{ mm}$ Phân giải mạnh ($> 20\text{ mm}$)
Bacillus licheniformis 4.3 $19,60 \pm 1,14\text{ mm}$ Phân giải trung bình
Hoạt độ enzyme protease Bacillus subtilis 1.3 $0,86\text{ UI/mL}$ Tương đương chủng B. subtilis Bs04 ($0,7\text{ UI/mL}$)
Kháng vi khuẩn của hỗn hợp BX (1:1) 50% Bacillus spp. : 50% Xạ khuẩn E. coli: $6,13 \pm 0,05\text{ mm}$
S. Typhimurium: $3,97 \pm 0,15\text{ mm}$
Kháng trung bình / Kháng yếu
Kháng vi khuẩn của hỗn hợp BX (1:3) 25% Bacillus spp. : 75% Xạ khuẩn E. coli: $5,07 \pm 0,32\text{ mm}$
S. Typhimurium: $4,50 \pm 0,20\text{ mm}$
Kháng trung bình / Kháng yếu
Kháng vi khuẩn của hỗn hợp BX (3:1) 75% Bacillus spp. : 25% Xạ khuẩn E. coli: $6,33 \pm 0,35\text{ mm}$
S. Typhimurium: $5,43 \pm 0,56\text{ mm}$
Tối ưu nhất ($p < 0,05$)

Đóng góp khoa học và thực tiễn của đề tài

  1. Tuyển chọn nguồn vi sinh vật hữu ích: Sàng lọc và định lượng được các chủng vi khuẩn bản địa có đặc tính đối kháng sinh học cao (B. licheniformis 4.1 và S. coelicolor) cùng chủng có khả năng sinh tổng hợp enzyme phân giải protein mạnh (B. subtilis 1.3).
  2. Chứng minh tính tương thích đồng nuôi cấy: Khẳng định sự cộng sinh không đối kháng giữa vi khuẩn Bacillus spp. và xạ khuẩn Streptomyces coelicolor, tạo căn cứ khoa học cho việc tích hợp hai nhóm vi sinh vật này trong một công thức chế phẩm sinh học đa chức năng.
  3. Thiết lập công thức phối trộn tối ưu: Xác định tỉ lệ phối trộn 75% hỗn hợp Bacillus (B. subtilis 1.3 và B. licheniformis 4.1 tỉ lệ 1:1) kết hợp với 25% Streptomyces coelicolor (mật độ $10^8 - 10^9\text{ CFU/mL}$) cho hoạt lực kháng E. coli và S. Typhimurium cao nhất, đồng thời phát huy khả năng khử mùi nước tiểu mèo trong vòng 5-10 phút trên nền vật liệu dệt.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế ghi nhận từ văn bản

  • Nghiên cứu chưa định danh và định lượng được cơ chế hóa học chính xác của quá trình phân hủy các hợp chất tạo mùi cụ thể trong nước tiểu; hiệu quả giảm mùi hiện chủ yếu dựa trên thử nghiệm cảm quan mô tả định tính.
  • Quy mô khảo sát cảm quan còn hạn chế (hội đồng đánh giá gồm 4 hộ gia đình nuôi mèo) và thử nghiệm được thực hiện trên mẫu mô phỏng trong phòng thí nghiệm (mảnh vải thảm sợi bông $3 \times 3\text{ cm}$).
  • Hoạt độ enzyme protease thô thu nhận từ Bacillus subtilis 1.3 đạt $0,86\text{ UI/mL}$, ở mức tương đương một số nghiên cứu cơ bản trong nước ($0,7\text{ UI/mL}$) nhưng vẫn còn thấp hơn đáng kể so với các hệ thống lên men tối ưu hóa sâu ($20,2\text{ UI/mL}$).

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Ứng dụng kỹ thuật quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) để phân tích cấu trúc phân tử và định lượng chính xác sự biến mất của các liên kết hữu cơ đặc trưng gây mùi trong nước tiểu dưới tác động của enzyme chế phẩm.
  • Tối ưu hóa các thông số công nghệ lên men (nguồn carbon, nitơ, pH, nhiệt độ, chất cảm ứng) nhằm nâng cao hoạt độ sinh tổng hợp protease ngoại bào của chủng Bacillus subtilis 1.3.
  • Mở rộng thử nghiệm ứng dụng chế phẩm trên quy mô thực địa tại các trạm cứu hộ động vật, phòng khám thú y và các cơ sở chăm sóc thú cưng tập trung.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Vi sinh vật học ứng dụng, Quản lý Môi trường, và Chăn nuôi - Thú y.
  • Nội dung giá trị:
    • Quy trình chuẩn hóa thử nghiệm đối kháng vi sinh vật bằng phương pháp đục lỗ thạch và cấy vuông góc đánh giá tính tương thích giữa xạ khuẩn và vi khuẩn.
    • Phương pháp cấy điểm Amido Black và phương pháp định lượng Anson xác định hoạt độ protease theo đường chuẩn Tyrosine.
    • Khung thực nghiệm thiết kế công thức phối trộn vi sinh vật ứng dụng trong xử lý mùi chất thải hữu cơ và kiểm soát vi khuẩn gây bệnh đường ruột.

Câu hỏi thường gặp

1. Những chủng vi sinh vật nào đã được tuyển chọn thành công trong khóa luận để tạo chế phẩm phối trộn?
Nghiên cứu đã tuyển chọn được 3 chủng vi sinh vật có hoạt tính sinh học ưu việt gồm: vi khuẩn Bacillus subtilis 1.3 (sinh protease cao nhất với hoạt độ $0,86\text{ UI/mL}$, vòng phân giải protein $26,96\text{ mm}$), vi khuẩn Bacillus licheniformis 4.1 (kháng cả E. coli với vòng kháng $7,13\text{ mm}$ và S. Typhimurium với vòng kháng $5,70\text{ mm}$), và xạ khuẩn Streptomyces coelicolor nuôi trên môi trường SCA (kháng E. coli $4,63\text{ mm}$ và S. Typhimurium $6,46\text{ mm}$).

2. Môi trường nuôi cấy nào kích thích xạ khuẩn Streptomyces coelicolor sinh hoạt chất kháng sinh tốt nhất?
Trong 3 môi trường khảo sát (Gause I, ISP4, SCA), chỉ có môi trường SCA (Starch Casein Agar) dạng lỏng ủ ở $37^\circ\text{C}$, lắc 180 vòng/phút trong 7 ngày là giúp Streptomyces coelicolor sinh hoạt chất kháng sinh đối kháng được cả E. coli và Salmonella Typhimurium. Trên môi trường Gause I và ISP4, chủng này hoàn toàn không thể hiện vòng kháng khuẩn.

3. Tỉ lệ phối trộn tối ưu giữa vi khuẩn Bacillus spp. và xạ khuẩn được xác định là bao nhiêu?
Tỉ lệ phối trộn tối ưu là nghiệm thức BX (3:1), bao gồm 75% hỗn hợp vi khuẩn Bacillus (B. subtilis 1.3 và B. licheniformis 4.1 phối trộn 1:1, mật độ đầu vào $10^8\text{ CFU/mL}$) và 25% dịch xạ khuẩn Streptomyces coelicolor (mật độ $10^9\text{ CFU/mL}$). Tỉ lệ này cho đường kính vòng kháng E. coli đạt $6,33 \pm 0,35\text{ mm}$ và S. Typhimurium đạt $5,43 \pm 0,56\text{ mm}$.

4. Khả năng khử mùi nước tiểu của chế phẩm vi sinh trên mẫu thảm thực nghiệm được ghi nhận như thế nào?
Khi thử nghiệm 10 mL dịch chế phẩm BX 3:1 trên mẫu thảm vải bông cellulose $3 \times 3\text{ cm}$ thấm nước tiểu mèo, chế phẩm có hiệu quả khử và át mùi khai nước tiểu sau 5 đến 10 phút. Đánh giá từ hội đồng 4 hộ nuôi mèo cho thấy sản phẩm không làm hư hỏng kết cấu vải, không bết dính sau khi khô và 3/4 hộ ghi nhận mẫu không còn mùi khai khó chịu so với mẫu đối chứng.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Lê Hữu Lễ đã thực hiện thành công việc khảo sát hoạt tính sinh học của các chủng vi khuẩn Bacillus spp. và xạ khuẩn Streptomyces, tuyển chọn được B. subtilis 1.3 có hoạt độ protease $0,86\text{ UI/mL}$, B. licheniformis 4.1 và S. coelicolor có khả năng ức chế vi khuẩn kiểm nghiệm E. coli và Salmonella Typhimurium. Nghiên cứu đã chứng minh tính tương thích sinh học đồng nuôi cấy và xác lập công thức phối trộn tối ưu BX 3:1 (75% Bacillus spp. và 25% xạ khuẩn), mang lại hiệu quả kháng khuẩn và khử mùi nước tiểu mèo rõ rệt trên mẫu thử nghiệm. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở thực nghiệm vững chắc cho việc phát triển các dòng chế phẩm sinh học xử lý vệ sinh an toàn, thân thiện với môi trường trong ngành chăm sóc thú cưng.