TUYN CHN CHNG VI SINH VT Cể KH NNG PHN GII
XENLULOZA CAO CHO SN XUT CH PHM X Lí PH THI
CHN NUễI DNG RN
Phm Bớch Hiờn, o Vn Thụng,
Lng Hu Thnh, V Thỳy Nga.
SUMMARY
Selection microorganism able high decompose of xenluloza for production inoculant
treatments of solid waste livestock.
Selection microorganisms able high decompose of xenluloza will play an important role in the
production inoculant for treatment of solid waste livestock. This paper showed that the strain of
microorganisms signed PTCX04 was selected. It can be decomposed of pig manure. By colony
characteristic, cell morphology, and sequencing of DNA fragment of 16S rRNA gene the PTCN04
strain was determined as Streptomyces rochei. According to European Community, species are
selected have high biosafety and they are permission to apply in common. The Streptomyces
rochei will be continuous research to apply for production of inoculant.
Keywords: Xenluloza, Streptomyces rochei, innoculant.
I. ĐặT VấN Đề
S liu c tớnh n gia sỳc, gia cm
ca Vit Nam thi ra khong 539.733,15
tn cht thi rn/ngy, trong ú khong
50% c x lý bng phng phỏp truc
khi bún rung, phn cũn li c s dng
ngay hoc cho thi trc tip ra mụi trng
gõy nhiu vn ụ nhim lm lõy lan
ngun bnh nh hng n sc khe cng
ng cng nh chớnh ngnh chn nuụi. Ph
thi chn nuụi, ngoi hm lng dinh
dng cũn cha khong 20 - 30% cỏc hp
cht hydratcacbon m cõy trng khụng s
dng c, trong ú xenluloza chim t l
cao nht. Phõn gii xenluloza t nhiờn l
vi thuc th lugol quanh ging cha dch
enzym. Hot lc enzym ca VSV c biu
th bng giỏ tr D - d (mm) trong ú: D l
ưng kính vòng thy phân và d là ưng
kính ca l khoan.
- Phương pháp nh lưng: Da trên
nguyên tc xác nh hot lc enzym C
1
và
C
x
xúc tác phn ng phân ct bt giy hoc
CMC thành các gc ưng kh.
- nh lưng ưng kh: Xác nh
bng thuc th DN SA.
+ Phương pháp xác nh tên vi sinh vt
bng k thut phân t
nh tên VSV bng phương pháp phân
loi hc phân t da trên cơ s gii trình t
on gien 16s ARN riboxom ca chng
nghiên cu, so sánh vi các trình t có sn
trong N gân hàng Gien Quc t EMBL bng
phương pháp FASTA 33 nh loi n
loài. Cp mi ưc thit k da trên trình t
on gien mã hóa 16s ARN riboxom ca
chng E. coli (J01695), tương ng vi các
v trí nucleotit 15 - 33 (cho mi xuôi) và
1548 - 1532 (cho mi ngưc). Trình t
nucleotit ca các chng nghiên cu ưc
gii trình trên máy t ng ABI - 377, sau
Đương kính vòng phân giải xenluloza (D-d)mm
1 PTCX01 Phân lập từ đất Vi khuẩn 17,0
2 PTCX02 - nt - Vi khuẩn 20,0
3 PTCX03 - nt - Xạ khuẩn 15,0
4 PTCX04 - nt - Xạ khuẩn 30,0
5 PTCX05 Từ phế thải chăn nuôi
Xạ khuẩn 23,0
6 PTCX06 - nt - Vi khuẩn 21,0
7 PTCX07 - nt - Vi khuẩn 15,0
8 PTCX08 Phân lập từ đất Xạ khuẩn 13,0
9 PTCX09 - nt - Xạ khuẩn 18,0
10 PTCX10 - nt - Vi khuẩn 17,0
Trong 10 chng VSV nghiên cu có 5
chng thuc nhóm vi khuNn và 5 chng thuc
nhóm x khuNn. Tt c các chng u có hot
tính phân gii xenluloza. Chng PTCX08 có
hot lc enzym xenlulaza thp nht (t
13,0mm), cao nht là chng x khuNn
PTCX04 (t 30,0mm). Các chng còn li có
ưng kính vòng phân gii xenluloza (D - d)
trung bình t 17,0 n 23,0mm. T kt qu
nghiên cu, tài ã la chn ưc 1 chng
x khuNn ký hiu PTCX04 s dng cho các
nghiên cu tip theo.
1.2. Định lượng hoạt độ xenlulaza
của chủng xạ khuẩn PTCX04.
bào ca chng PTCX04 có kh năng thy
phân c 2 loi cơ cht CMC và bt giy, do
ó có th s dng tt cho sn xut ch
phNm VSV x lý ph thi chăn nuôi giàu cơ
cht xenluloza.
2. Đặc điểm sinh hóa của chủng vi sinh
vật nghiên cứu
- c im sinh lý, hình thái: KhuNn lc
PTCX04 nuôi cy trên môi trưng Gauze có
hình tròn, ưng kính 2,2 - 2,5mm, màu trng
ngà, chân khuNn lc bám sâu trong môi
trưng. Nuôi cy lc trên môi trưng dch th,
sau 72 gi to thành ht nh kích c khong 1
mm, làm trong môi trưng nuôi cy, trên
thành bình to vòng váng màu trng, bám
cht vào thành bình, mt t bào t 2.10
9
CFU/ml, hot enzyme là 3,0mm. Sau 3
tháng lưu gi, mt t bào t 3,6.10
8
, hot
enzym là 2,8mm (Bng 3).
Bảng 3. Các điều kiện nuôi cấy thích hợp
cho hoạt tính sinh xenlulaza của chủng
PTCX04
Điều kiện nuôi cấy Kết quả xác định
Nhiệt độ thích hợp 35±2
Phổ pH 6,0 - 7,5
Nhu cầu O
2
60
70
0 giờ 2 ngày 7 ngày 9 ngày 15 ngày 17 ngày 21 ngày
Thời gian
Nhiệt độ
Đối chứng
Thí nghiệm
Biểu đồ 1. Biến động nhiệt độ trong khối ủ phế thải chăn nuôi lợn
Bảng 4. Biến đổi thành phần lý, hóa học của phế thải chăn nuôi lợn
được xử lý bằng chủng PTCXO4
Công thức
Định tính sự biến đổi lý học
Hàm lượng OC
tổng số (%)
Thành phần cơ giới Màu sắc Mùi
Trước xử lý Bết, không xốp Vàng Hôi 45,5
Sau xử lý Tơi xốp Nâu sẫm Không còn mùi 25,7
Bảng 5. Quần thể vi sinh vật gây bệnh trong phế thải chăn nuôi lợn
được xử lý bằng chủng PTCXO4
Công thức Định tính sự biến đổi lý học Trứng giun (trứng/gr)
Coliform (CFU/g) Salmonella (CFU/g)
0 giờ Sau 21 ngày 0 giờ Sau 21 ngày 0 giờ Sau 21 ngày
Đối chứng 5,2 x10
5
2,2 x10
3
6,3 x10
3
1,6x10
CCGGTGGCGAAGGCGGATCTCTGGGCCGATACTGACGCTGAGGAGCGAAAGCGTGGGGAGCGAACAGGAT
TAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGGTGGGCACTAGGTGTGGGCAACATTCCACGTTGTCCGTGCC
GCAGCTAACGCATTAAGTGCCCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGCTAAAACTCAAAGGAATTGACGGG
GGCCCGCACAAGCGGCGGAGCATGTGGCTTAATTCGACGCAACGCGAAGAACCTTACCAAGGCTTGACAT
ACACCGGAAAACCCTGGAGACAGGGTCCCCCTTGTGGTCGGTGTACAGGTGGTGCATGGCTGTCGTCAGCT
CGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTGTCCCGTGTTGCCAGCAGGCCCTTG
TGGTGCTGGGGACTCACGGGAGACCGCCGGGGTCAACTCGGAGGAAGGTGGGGACGACGTCAAGTCATCA
TGCCCCTTATGTCTTGGGCTGCACACGTGCTACAATGGCCGGTACAATGAGCTGCGATACCGCGAGGTGGA
GCGAATCTCAAAAAGCCGGTCTCAGTTCGGATTGGGGTCTGCAACTCGACCCCATGAAGTCGGAGTCGCTA
GTAATCGCAGATCAGCATTGCTGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCG
CCCGTCACGTCACGAAAGTCGGTAACACCCGAAGCCGGTGGCCCAACCCCTTGTGGGAGG
GAGCTGTCGAAGGTGGGACTGGCGATTGGGACGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTACCGGA
AGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT Vị trí phân loại của chủng PTCX04 và các loài có quan hệ họ hàng gần dựa vào trình tự
ADr 16S vùng V1 - V3 (vị trí 968 - 1401 của E. coli)
* Xác nh tên: Trình t gen rARN 16S
ca chng PTCX04 tương ng 99,7%
(1297 - 1296/1300 bp) vi on 16S ca x
khuNn Streptomyces aurantiogriseus,
- ã tuyn chn ưc chng x khuNn
có hot tính phân gii xenluloza cao, các
c im sinh hc thích hp cho s dng
sn xut ch phNm VSV, bưc u ng
Kitasatos
poria setalba_U93332
Streptomyces virens_DQ442554
Streptomyces asterosporus_ AY999902
Streptomyces gancidicus_ AY999919
Streptomyces tuirus_AF503493
Streptomyces geysiriensis_ DQ442501
Streptomyces anandii_AY999803
Streptomyces fungicidicus_ AB184529
Streptomyces mutabilis_ EU741237
Streptomyces rochei_GQ392058
PTCX04
Streptomyces aurantiogriseus_ AY999793
Streptomyces naganishii_ DQ442529
Streptomyces shandongensis_ AY875718
Streptomyces djakartensis_ AB184657
Streptomyces lavendulocolor_ DQ442516
Streptomyces minutiscleroticus_ EF178696
Streptomyces levis_DQ442517
0.01
dng cho thy chng vi sinh vt này có hiu
qu trong x lý ph thi dng rn trong
chăn nuôi gà, ln.
- Kt qu phân loi xác nh chng x
khuNn tuyn chn thuc loài Streptomyces
6. Smith, R. C. (1995), Composting
practices, NDSU Extension Service.
North Dakota State University of
Agriculture and Applied Science, and
USDA.
7. TCVN 6168:2002, Chế phm vi sinh
vật phân giải xenluloza.
Người phản biện
GS. TSKH. Trần Duy Quý
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
7