I. Phân lập vi khuẩn
Nghiên cứu tập trung vào phân lập vi khuẩn có khả năng phân giải keratin từ các mẫu đất, nước và lông gia cầm tại các cơ sở giết mổ ở Cần Thơ, Vĩnh Long và Đồng Tháp. Tổng cộng 429 chủng vi khuẩn hiếu khí đã được phân lập, trong đó 115 chủng có khả năng phân giải keratin trên môi trường chứa bột lông gia cầm. Các chủng này được đánh giá qua hoạt tính keratinase trên cơ chất azokeratin. Kết quả cho thấy khả năng phân hủy bột lông gia cầm từ 20,87% đến 84,31% sau một tuần ủ ở 37°C.
1.1. Phân lập từ mẫu đất và nước
Các mẫu đất và nước từ các cơ sở giết mổ được thu thập và phân tích. 225 chủng vi khuẩn phân giải keratin được phân lập từ 126 mẫu đất và nước. Đặc biệt, 89 chủng vi khuẩn chịu nhiệt hiếu khí cũng được phân lập từ 23 mẫu đất và 7 mẫu nước tại các trang trại chăn nuôi gia cầm.
1.2. Đánh giá hoạt tính keratinase
Hoạt tính keratinase của các chủng vi khuẩn được đánh giá qua khả năng phân hủy bột lông gia cầm và heo. Kết quả cho thấy sự đa dạng trong khả năng phân hủy, từ 6,27% đến 63,38% đối với lông heo và từ 7,54% đến 66,66% đối với lông gia cầm.
II. Tuyển chọn vi khuẩn
Từ 429 chủng vi khuẩn phân lập, 26 chủng có khả năng phân hủy keratin hiệu quả nhất được tuyển chọn. Các chủng này được định danh bằng hệ thống phân loại Bergey và giải trình tự gen 16S rRNA. Kết quả cho thấy 73,08% thuộc lớp Bacilli, 3,85% thuộc lớp Betaproteobacteria, 7,69% thuộc lớp Flavobacteria và 15,38% thuộc lớp Gammaproteobacteria.
2.1. Định danh và phân loại
Các chủng vi khuẩn được định danh dựa trên đặc điểm hình thái và giải trình tự gen 16S rRNA. Cây phát sinh loài được xây dựng để xác định mối quan hệ di truyền giữa các chủng.
2.2. Chọn lọc chủng ưu việt
Bacillus megaterium K79 và Brevibacillus parabrevis Kr110 được chọn làm chủng ưu việt nhờ khả năng phân hủy lông gia cầm và heo hiệu quả nhất. Các chủng này được nghiên cứu sâu hơn về điều kiện nuôi cấy tối ưu.
III. Ứng dụng vi khuẩn
Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn phân giải keratin trong chăn nuôi, cụ thể là sử dụng Bacillus megaterium K79 để ủ lông gia cầm thành bột lông sinh học. Sản phẩm này được bổ sung vào khẩu phần ăn của gà thả vườn với tỷ lệ 2%, 5% và 8%. Kết quả cho thấy tỷ lệ bổ sung 5% giúp gà sinh trưởng tốt, tỷ lệ nuôi sống đạt 100% và các chỉ tiêu thân thịt tương đương với nhóm đối chứng.
3.1. Sản xuất bột lông sinh học
Lông gia cầm được ủ với Bacillus megaterium K79 trong 10 tuần để tạo ra bột lông sinh học. Sản phẩm này đạt tiêu chuẩn an toàn vi sinh và được sử dụng như nguồn bổ sung protein trong khẩu phần ăn của gà.
3.2. Hiệu quả trong chăn nuôi
Thí nghiệm nuôi gà thả vườn cho thấy bột lông sinh học giúp cải thiện tốc độ sinh trưởng và chất lượng thân thịt của gà. Điều này chứng minh tiềm năng ứng dụng của vi khuẩn phân giải keratin trong việc xử lý chất thải chăn nuôi và tạo ra nguồn thức ăn bổ sung giá trị.
