I. Phân lập vi khuẩn phân giải keratin
Nghiên cứu tập trung vào việc phân lập vi khuẩn có khả năng phân giải keratin từ các mẫu chất thải chăn nuôi. Tổng cộng 429 chủng vi khuẩn hiếu khí bản địa đã được phân lập, trong đó 115 chủng có khả năng phân giải keratin hiệu quả. Các mẫu được thu thập từ đất, nước và lông gia cầm tại các cơ sở giết mổ ở Cần Thơ, Vĩnh Long và Đồng Tháp. Kết quả cho thấy các chủng vi khuẩn này có khả năng giảm khối lượng bột lông gia cầm từ 20,87% đến 84,31% sau một tuần ủ ở 37°C. Điều này khẳng định tiềm năng ứng dụng của vi khuẩn phân giải keratin trong xử lý chất thải chăn nuôi.
1.1. Phương pháp phân lập
Các mẫu được thu thập từ môi trường tự nhiên và nuôi cấy trên môi trường chứa bột lông gia cầm làm nguồn carbon và nitơ duy nhất. Quá trình phân lập bao gồm việc sàng lọc các chủng vi khuẩn có hoạt tính keratinase trên môi trường azokeratin. Kết quả phân tích cho thấy 115 chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy keratin hiệu quả, được chọn để tiếp tục nghiên cứu.
1.2. Đánh giá hiệu quả phân hủy
Các chủng vi khuẩn được đánh giá dựa trên khả năng giảm khối lượng bột lông gia cầm. Kết quả cho thấy, sau một tuần ủ, khối lượng bột lông giảm đáng kể, từ 20,87% đến 84,31%. Điều này chứng minh hiệu quả của vi khuẩn phân giải keratin trong xử lý chất thải chăn nuôi.
II. Tuyển chọn vi khuẩn phân giải keratin
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 phần lớn các chủng thuộc lớp Bacilli (73,08%), trong đó Bacillus megaterium K79 và Brevibacillus parabrevis Kr110 là hai chủng có khả năng phân hủy keratin tốt nhất. Hai chủng này được chọn để nghiên cứu sâu hơn về điều kiện nuôi cấy và ứng dụng thực tế.
2.1. Định danh vi khuẩn
Các chủng vi khuẩn được định danh bằng hệ thống phân loại Bergey và giải trình tự gen 16S rRNA. Kết quả cho thấy phần lớn các chủng thuộc lớp Bacilli, với Bacillus megaterium K79 và Brevibacillus parabrevis Kr110 là hai chủng có khả năng phân hủy keratin tốt nhất.
2.2. Phân tích phát sinh loài
Phân tích phát sinh loài dựa trên trình tự gen 16S rRNA cho thấy mối liên hệ di truyền giữa các chủng vi khuẩn được tuyển chọn. Kết quả này giúp xác định rõ hơn về nguồn gốc và đặc điểm của các chủng vi khuẩn phân giải keratin.
III. Ứng dụng vi khuẩn phân giải keratin trong chăn nuôi
Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn phân giải keratin trong chăn nuôi tập trung vào việc sản xuất bột lông sinh học từ lông gia cầm. Bacillus megaterium K79 được sử dụng để ủ lông gia cầm trong 10 tuần, tạo ra sản phẩm bột lông sinh học an toàn vi sinh. 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
Bacillus megaterium K79 được sử dụng để ủ lông gia cầm trong 10 tuần, tạo ra sản phẩm bột lông sinh học an toàn vi sinh. Sản phẩm này có giá trị dinh dưỡng cao và được sử dụng làm thức ăn bổ sung protein cho gà thả vườn.
3.2. Hiệu quả trong chăn nuôi
Bột lông sinh học 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.
