I. Phân lập và tuyển chọn chủng probiotic
Nghiên cứu tập trung vào việc phân lập và tuyển chọn các chủng probiotic từ ruột tôm nước mặn tại tỉnh Nam Định. Quá trình này nhằm xác định các chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp bacteriocin, một hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn cao. Các chủng được phân lập từ mẫu ruột tôm, sau đó được nuôi cấy và đánh giá khả năng sinh tổng hợp enzyme ngoại bào và hoạt tính kháng khuẩn. Kết quả cho thấy, chủng Bacillus subtilis N1 có tiềm năng lớn trong việc sản xuất bacteriocin.
1.1. Phương pháp phân lập
Quy trình phân lập bao gồm việc thu thập mẫu ruột tôm, xử lý mẫu và nuôi cấy trên môi trường chọn lọc. Các chủng vi sinh vật được làm thuần và đánh giá khả năng sinh tổng hợp enzyme ngoại bào như amylase, cellulase và protease. Phương pháp này giúp xác định các chủng có hoạt tính enzyme cao, đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ trong môi trường nuôi tôm.
1.2. Tuyển chọn chủng probiotic
Sau khi phân lập, các chủng được tuyển chọn dựa trên khả năng kháng khuẩn và sinh tổng hợp bacteriocin. Chủng Bacillus subtilis N1 được chọn do khả năng ức chế mạnh các vi khuẩn gây bệnh như Vibrio và Aeromonas. Đây là chủng có tiềm năng ứng dụng cao trong sản xuất thức ăn chăn nuôi tôm, giúp cải thiện sức khỏe và tăng trưởng của tôm.
II. Sinh tổng hợp bacteriocin
Nghiên cứu tập trung vào quá trình sinh tổng hợp bacteriocin từ chủng Bacillus subtilis N1. Bacteriocin là các peptide hoặc protein có hoạt tính kháng khuẩn, được tổng hợp từ ribosome. Chúng có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh trong môi trường nuôi tôm. Quá trình sinh tổng hợp được tối ưu hóa thông qua việc điều chỉnh thành phần môi trường dinh dưỡng và điều kiện lên men.
2.1. Tối ưu hóa môi trường dinh dưỡng
Nghiên cứu xác định thành phần môi trường dinh dưỡng phù hợp cho quá trình sinh tổng hợp bacteriocin. Các yếu tố như nguồn carbon, nitrogen và khoáng chất được điều chỉnh để tăng hiệu suất sản xuất. Kết quả cho thấy, môi trường chứa glucose và peptone là tối ưu nhất cho sự phát triển của chủng Bacillus subtilis N1 và sản xuất bacteriocin.
2.2. Điều kiện lên men
Điều kiện lên men như nhiệt độ, pH và thời gian được nghiên cứu để tối ưu hóa quá trình sinh tổng hợp bacteriocin. Nhiệt độ 37°C và pH 6.5 là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của chủng và sản xuất bacteriocin. Thời gian lên men tối ưu là 48 giờ, đảm bảo hoạt tính kháng khuẩn cao nhất của sản phẩm.
III. Ứng dụng trong thức ăn chăn nuôi tôm
Nghiên cứu đề xuất việc ứng dụng bacteriocin trong sản xuất thức ăn chăn nuôi tôm. Bacteriocin có khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh, cải thiện sức khỏe và tăng trưởng của tôm. Việc sử dụng bacteriocin thay thế kháng sinh trong chăn nuôi tôm giúp giảm thiểu rủi ro về dư lượng kháng sinh và ô nhiễm môi trường.
3.1. Hiệu quả kháng khuẩn
Bacteriocin từ chủng Bacillus subtilis N1 có hoạt tính kháng khuẩn mạnh đối với các vi khuẩn gây bệnh như Vibrio và Aeromonas. Điều này giúp ngăn ngừa các bệnh nhiễm khuẩn trong ao nuôi tôm, giảm thiệt hại về năng suất và chất lượng tôm.
3.2. Giảm sử dụng kháng sinh
Việc ứng dụng bacteriocin trong thức ăn chăn nuôi tôm giúp giảm thiểu việc sử dụng kháng sinh, đáp ứng nhu cầu cấp bách về an toàn thực phẩm và bảo vệ môi trường. Đây là giải pháp bền vững cho ngành nuôi tôm công nghệ cao tại Việt Nam.
