Luận văn thạc sĩ về Bacillus subtilis và khả năng sinh protease trong chế phẩm sinh học chăn nuôi

• Tác giả: Nguyễn Văn Hiệu
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Quang Tuyên
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: CNSH
• Đề tài: Phân lập tuyển chọn các chủng của Bacillus subtilis có khả năng sinh protease cao làm cơ sở cho việc chế tạo chế phẩm sinh học dùng trong chăn nuôi
• Loại tài liệu: Khóa luận thực tập tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3. Sơ lược về vi khuẩn Bacillus subtilis
• 1.4. Lịch sử phát hiện
• 1.5. Đặc điểm phân loại và sự phân bố của vi khuẩn Bacillus subtilis
• 1.6. Đặc điểm hình thái
• 1.7. Đặc điểm nuôi cấy
• 1.8. Đặc điểm sinh hoá
• 1.9. Bào tử và khả năng tạo bào tử của vi khuẩn Bacillus subtilis
• 1.10. Giới thiệu về enzyme protease
• 1.11. Tổng quan về enzyme Protease
• 1.11.1. Phân loại và đặc điểm của protease
• 1.11.2. Chức năng sinh học của protease vi sinh vật
• 1.11.3. Tính ưu việt và các ứng dụng của protease vi sinh vật
• 2. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng khảo sát
• 2.2. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài
• 2.3. Hóa chất và thiết bị sử dụng
• 2.4. Thiết bị và dụng cụ
• 2.5. Môi trường sử dụng
• 2.6. Nội dung nghiên cứu
• 2.7. Phương pháp thực hiện đề tài
• 2.7.1. Phương pháp phân lập vi khuẩn Bacillus subtilis từ đất
• 2.7.2. Phương pháp tuyển chọn các chủng vi khuẩn có hoạt tính protease cao
• 2.7.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên khả năng sinh trưởng và tạo enzyme của các chủng vi khuẩn
• 3. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Kết quả phân lập vi khuẩn Bacillus subtilis từ các mẫu đất
• 3.1.1. Kết quả phân lập vi khuẩn nghi ngờ là Bacillus subtilis từ các mẫu đất
• 3.1.2. Kết quả khảo sát đặc điểm sinh hóa của chủng vi khuẩn nghi ngờ là Bacillus subtilis
• 3.2. Kết quả tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng tổng hợp protease
• 3.2.1. Kết quả khảo sát vòng phân giải của 10 chủng phân lập được
• 3.2.2. Kết quả khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme protease của 3 chủng KTB2, KTB4, KTC1
• 3.3. Kết quả nghiên cứu các điều kiện môi trường ảnh hưởng đến sinh tổng hợp enzyme protease của vi khuẩn KTC1
• 3.3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzyme protease của chủng vi khuẩn KTC1
• 3.3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzyme protease của chủng vi khuẩn KTC1
• 3.3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của pH môi trường lên khả năng sinh trưởng và tạo enzyme của chủng vi khuẩn KTC1
• 4. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. Giới thiệu về Bacillus subtilis và protease

Bacillus subtilis là một loại vi khuẩn Gram dương, có khả năng tạo bào tử và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, chăn nuôi và thực phẩm. Protease là enzyme thủy phân protein, có vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa và chuyển hóa chất dinh dưỡng. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus subtilis có khả năng sinh protease cao, làm cơ sở cho việc sản xuất chế phẩm sinh học dùng trong chăn nuôi.

1.1. Đặc điểm của Bacillus subtilis

Bacillus subtilis là vi khuẩn hiếu khí, có khả năng tạo bào tử chịu nhiệt và chịu ẩm. Chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên, đặc biệt là trong đất. Vi khuẩn này có khả năng lên men các loại đường như glucose, maltose và mannitol, đồng thời có hoạt tính enzyme cao, đặc biệt là protease.

1.2. Vai trò của protease trong chăn nuôi

Protease giúp tăng cường khả năng tiêu hóa protein trong thức ăn chăn nuôi, cải thiện tăng trưởng và kháng bệnh cho vật nuôi. Sử dụng chế phẩm sinh học chứa protease từ Bacillus subtilis không chỉ nâng cao năng suất mà còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách giảm thiểu việc sử dụng hóa chất độc hại.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp phân lập, tuyển chọn và đánh giá hoạt tính protease của các chủng Bacillus subtilis. Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH và thời gian nuôi cấy được khảo sát để tối ưu hóa quá trình sinh tổng hợp enzyme.

2.1. Phân lập và tuyển chọn chủng Bacillus subtilis

Các mẫu đất được thu thập và phân lập để tìm kiếm các chủng Bacillus subtilis có khả năng sinh protease cao. Quá trình tuyển chọn dựa trên các đặc điểm hình thái, sinh hóa và khả năng phân giải casein. Kết quả cho thấy chủng KTC1 có hoạt tính protease cao nhất.

2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, pH và thời gian nuôi cấy lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp protease của chủng KTC1. Kết quả cho thấy nhiệt độ tối ưu là 37°C, pH 7.0 và thời gian nuôi cấy 48 giờ.

III. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển chế phẩm sinh học từ Bacillus subtilis để ứng dụng trong chăn nuôi. Việc sử dụng protease từ vi khuẩn này giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, tăng năng suất và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

3.1. Ứng dụng trong chăn nuôi

Chế phẩm sinh học chứa protease từ Bacillus subtilis được sử dụng như một phụ gia trong thức ăn chăn nuôi, giúp tăng cường tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng. Điều này góp phần cải thiện tăng trưởng và kháng bệnh cho vật nuôi.

3.2. Bảo vệ môi trường

Việc sử dụng chế phẩm sinh học thay thế các hóa chất độc hại trong chăn nuôi giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Bacillus subtilis còn có khả năng phân hủy các chất hữu cơ, góp phần bảo vệ môi trường một cách bền vững.