Mục lục
Trang
Lời nói đầu......................................................................................................2
Phần I: Tổng quan......................................................................................... 3
I.Vi sinh vật và vai trò của chúng
I.1 Đặc điểm chung của vi sinh vật.......................................................3
I.2 Dinh dỡng của vi sinh vật.............................................................. 4
I.3 Yếu tố ảnh hởng đến hoạt động sống của vi sinh vật.................... 5
I.4 Vai trò của vi sinh vật trong việc bảo vệ môi trờng....................... 7
II. Vi khuẩn Bacillus và vai trò phân giải các hợp chất hữu cơ...........8
II.1 Vi khuẩn Bacillus...........................................................................8
II.2 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ dới tác động của các
enzim proteaza, amylaza, xelluloza...................................................... 8
III. Vài nét về môi trờng nuôi tôm ở nớc ta
III.1 Tình hình phát triển nghề nuôi tôm ở nớc ta............................... 9
III.2 Đặc điểm và những thông số cơ bản đánh giá môi trờng nớc
nuôi tôm.....................................................................................10
III.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trờng nớc nuôi tôm................. 12
III.4 Yêu cầu về nớc nuôi................................................................... 13
III.5 Tình hình xử lý môi trờng nớc nuôi tôm.................................. 13
IV. Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản.................. 14
V. Vi khuẩn Bacillus với chế phẩm sinh học xử lý môi trờng nuôi tôm.15
Phần II: vật liệu và ph ơng pháp nghiên cứu
I. Vật liệu.................................................................................................17
I.1 Chủng giống ................................................................................... 17
I.2 Thiết bị............................................................................................ 17
I.3 Hoá chất.......................................................................................... 17
I.4 Môi trờng nghiên cứu.................................................................... 18
II. Phơng pháp nghiên cứu................................................................... 19
II.1 Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của các chủng Bacillus (D
2

uy tín trên thị trờng thế giới.
Hớng tới sự phát triển bền vững đã và đang là chiến lợc phát triển kinh tế
đúng đắn nhằm tạo ra các sản phẩm sạch và đặc biệt là sản xuất không làm ảnh hởng
đến môi trờng sinh thái. Việc chọn giải pháp thích hợp để xử lý môi trờng nớc nuôi
tôm là hết sức quan trọng. Phơng pháp sử dụng chế phẩm sinh học chứa các vi sinh
vật mang những đặc tính cần thiết để xử lý môi trờng nớc nuôi tôm, tăng khả năng đề
kháng của tôm đang đợc sử dụng thành công ở nhiều nớc trên thế giới. Hiện nay, chế
phẩm sinh học đã và đang đợc nghiên cứu, ứng dụng tại Việt Nam và bớc đầu đã có
những kết quả khả quan.
Trong đợt thực tập này, tôi đợc nhà trờng phân công thực tập tại Viện công
nghệ sinh học Viện khoa học và công nghệ Việt Nam. Dới sự hớng dẫn của TS.
Võ Thị Thứ, tôi đợc giao đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng của các điều kiện đến quá
trình lên men tĩnh chủng Bacillus sử dụng để sản xuất chế phẩm xử lý môi trờng
nuôi tôm. Đây là một đề tài có ứng dụng thực tế trong điều kiện nuôi trồng thuỷ sản
ở nớc ta.
2
Phần I:
Tổng Quan
I. Vi sinh vật và vai trò cuả chúng trong việc bảo vệ môi tr ờng
I.1. Đặc điểm chung của vi sinh vật
Vi sinh vật là tên gọi chung để chỉ tất cả các sinh vật có hình thể bé nhỏ,
muốn thấy rõ đợc ngời ta phải sử dụng tới kính hiển vi.
Vi sinh vật không phải là một nhóm riêng biệt trong sinh giới, chúng thậm chí
thuộc về nhiều giới sinhvật khác nhau. Giữa các nhóm có thể không có quan hệ mật
thiết với nhau. Chúng có chung các đặc điểm sau:
I.1.1. Kích thớc nhỏ bé.
Vi sinh vật có kích thớc vô cùng nhỏ bé, đơn vị để đo kích thớc của chungs là
micromet, 1àm = 10
3
mm. Chính vì kích thớc nhỏ bé nh vậy nên diện tích bề mặt

sinh vật thờng là 10
5
: 10
10
. Hình thức biến dị thờng gặp là đột biến gen và
dẫn đến những biến đổi về hình thái, cấu tạo, kiểu trao đổi chất, sản phẩm trao đổi
chất, tính kháng nguyên, kháng thể...
3
I.1.5. Phân bố rộng, chủng loại nhiều
Vi sinh vật phân bố ở khắp nơi trên trái đất. Chúng có mặt trên cơ thể ngời,
động vật, thực vật, trong đất, trong nớc, trong khôngkhí, trên mọi đồ dùng, vật liệu,
từ biển khơi đến núi cao, từ nớc ngầm đến nớc mặt...Trong đờng ruột của con ngời
thờng có không dới 100400 loài vi sinh vật khác nhau, chúng chiếm tới 1/3 khối l-
ợng khô của phân.
Về chủng loại: Trong khi toàn bộ sinh giới động vật có khoảng 1,5 triệu loài,
thực vật có khoảng 0,5 triệu loài thì vi sinh vật có tới trên 100 nghìn loài bao gồm 30
nghìn loài động vật nguyên sinh; 69 nghìn loài nấm; 23 nghìn loài vi tảo; 2,5 nghìn
loài vi khuẩn lam; 1,5 nghìn loài vi khuẩn; 1,2 nghìn loài virut ...
I.2. Dinh dỡng vi sinh vật
Vi sinh vật không có cơ quan dinh dỡng riêng biệt, các chất dinh dỡng vào tế
bào và các sản phẩm của quá trình sống từ tế bào tiết ra môi trờng qua toàn thể tế
mặt tế bào nhờ quá trình khuếch tán, thẩm thấu và hấp thụ.
I.2.1. Dinh dỡng cacbon
Tuỳ thuộc vào khả năng đồng hoá các nguồn cacbon mà có thể chia vi sinh
vật thành 2 nhóm: tự dỡng và dị dỡng.
Vi sinh vật tự dỡng
Vi sinh vật tự dỡng có khả năng tổng hợp các hợp chất hữu cơ từ CO
2
,
H

thực khuẩn thể sống bám vào những cơ thể sống.
I.2.2 Dinh dỡng Nitơ.
Nguồn Nitơ dễ hấp thụ nhất đối với vi sinh vật là NH
3
(NH
4
+
). Nguồn Nitơ có
dự trữ nhiều nhất trong tự nhiên là nguồn Nitơ tự do (N
2
) trong khí quyển. Đa số vi
sinh vật không có khả năng đồng hoá N
2
trong không khí. Tuy nhiên, có những vi
sinh vật có thể chuyển hoá N
2
thành NH
3
nhờ hoạt động xúc tác của một hệ thống
enzim có tên là Nitrogenaza. Các vi sinh vật gọi là vi sinh vật cố định Nitơ.
Ngoài ra, vi sinh vật còn có khả năng đồng hoá tốt Nitơ chứa trong thức ăn
hữu cơ. Các thức ăn này sẽ vừa là nguồn Cacbon vừa là nguồn Nitơ cung cấp cho vi
sinh vật. Vi sinh vật không có khả năng hấp thụ trực tiếp các protein cao phân tử. Chỉ
có các polypeptit chứa không quá 5 gốc axitamin mới có thể di chuyển trực tiếp qua
màng tế bào chất của vi sinh vật. Rất nhiều vi sinhvật có khả năng sản sinh proteaza
xúc tác việc thuỷ phân protein thành các hợp chất phân tử thấp có khả năng xâm
nhập vào tế bào vi sinh vật.
Nguồn Nitơ hữu cơ thờng đợc sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật là pepton
loại chế phẩm thuỷ phân không triệt để của một loại protein nào đó.
Các hợp chất hữu cơ chứa cả Cacbon và Nitơ (pepton, nớc thịt, nớc chiết ngô,

4
.
Nguồn Mg và S là MgSO
4
, nguồn Fe là FeCl
3
, FeSO
4
. Các nguyên tố vi lợng có sẵn
trong thành phần cơ chất hoặc trong dạng muối khoáng có trong nớc.
I.2.4 Nhu cầu về Vitamin
Vitamin là các chất sinh trởng đóng vai trò quan trọng trong thức ăn bổ sung
cho vi sinh vật. Một số vi sinh vật cần vitamin trong môi trờng dinh dỡng, một số
khác thì có thể tự tổng hợp đợc. Những vitamin có ảnh hởng đến sinh trởng của vi
sinh vật là PP, B
1
, B
2
, B
5
, H...
I.3. Các yếu tố bên ngoài ảnh hởng đến hoạt động sống của vi sinh vật
Mọi hoạt động sống của vi sinh vật đều liên quan đến môi trờng. Các vi sinh
vật không chỉ có nhu cầu về dinh dỡng mà còn chịu ảnh hởng bởi nhiều yếu tố khác
ngoài môi trờng nh: nhiệt độ, độ ẩm, pH...Các yếu tố này có thể làm kích thích hoặc
5
ức chế , thậm chí tiêu diệt vi sinh vật. Đồng thời sự phát triển của vi sinh vật cũng
làm thay đổi môi trờng. Các yếu tố này chia làm 3 nhóm chính:
I.3.1 Các yếu tố vật lý:
Nhiệt độ: có ảnh hởng rất lớn đối với hoạt động sống của vi sinh vật. Mọi loài

Thế oxy hoá khử: Thế oxy hoá khử của môi trờng có thể kích thích hay
ức chế hoạt động sống của vi sinh vật. Vi sinh vật hiếu khí hoạt động ở thế oxy
hoá khử cao, vi sinh vật kỵ khí thì ngợo lại, vi sinh vật tuỳ tiện thì có thể
phát triển trong điều kiện thế oxy hoá khử thay đổi.
6
Các chất độc đối với vi sinh vật: Nhiều hoá chất có thể làm ức chế hoạt động
của vi sinh vật hoặc tiêu diệt chúng. Các chất độc thờng tác dụng trực tiếp đối
với nguyên sinh chất, phá hoại cấu trúc của nó và các quá trình hoạt động sống
bình thờng của tế bào bị ảnh hởng hoặc đình chỉ. Ví dụ nh: Muối của các kim
loại nặng, axit, kiềm, các hợp chất oxy hoá mạnh, các chất có áp suất thẩm thấu
cao, kháng sinh...
Cùng một loại hoá chất tác dụng lên các loài vi sinh vật khác nhau cho
hiệu quả khác nhau, nó còn phụ thuộc vào nồng độ và dạng tế bào: Bào tử có
sức chịu cao hơn thể dinh dỡng.
I.3.3 Các yếu tố sinh học
Các sinh vật ảnh hởng đến hoạt động sống của vi sinh vật thông qua
mối quan hệ tơng hỗ khá phức tạp trong tự nhiên.
Các quan hệ đó là:
Quan hệ cộng sinh
Quan hệ hỗ sinh
Quan hệ ký sinh
Quan hệ kháng sinh
I.4. Vai trò của vi sinh vật trong bảo vệ môi trờng
Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc phân giải các phế thải nông nghiệp, phế
thải đô thị, phế thải công nghiệp và vì vậy có vai trò hết sức quan trọng trong việc
bảo vệ môi trờng.
Ngày nay với sự phát triển của ngành công nghệ sinh học, việc xử lý làm sạch
môi trờng ô nhiễm bằng phơng pháp sinh học đã đợc tiến hành. Phơng pháp này dựa
trên hoạt động sống của vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn dị dỡng hoại sinh có trong n-
ớc bị nhiễm bẩn. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây

II.2.1 Sự phân giải protein dới tác dụng của hệ enzim proteaza
Protein là các enzim xúc tác sự thuỷ phân các liên kết peptit (CONH)
trong phân tử protein và các chất tơng tự. Sản phẩm thuỷ phân cuối cùng là các
axit amin, sản phẩm trung gian là các peptit có mạch dài, ngắn khác nhau và
có loại thơng phẩm là pepton (sản phẩm thuỷ phân dở dang của protein).
Protein polypeptit oligopeptit peptit axit amin
Protein còn bị thuỷ phân sâu hơn trong quá trình thối rữa, sau các axit
amin là các amit, rồi amon hoá thành NH
3
cùng với các khí thối (H
2
S,...).
II.2.2 Sự phân giải tinh bột dới tác dụng của enzim

-amylaza
amylaza hầu nh không có tác dụng lên tinh bột nguyên thể, tác dụng
mạnh lên tinh bột đã hồ hoá. Quá trình thuỷ phân xảy ra theo nhiều giai đoạn.
giai đoạn đầu (Giai đoạn dextrin hoá ): Chỉ một số liên kết trong
phân tử cơ chất bị thuỷ phân tạo thành một lợng dextrin, độ nhớt của hồ tinh
bột giảm nhanh.
Giai đoạn 2 (Giai đoạn đờng hoá ): các dextrin vừa đợc tạo thành bị
thuỷ phân tiếp tục tạo thành các dextrin phân tử thấp hơn là maltoza và
glucoza.
Tinh bột Dextrin Dextrin phân tử thấp Matoza, Glucoza.
8
Thờng amylaza chỉ thuỷ phân tinh bột thành chủ yếu là dextrin phân tử
thấp và một ít đờng Maltoza.
II.2.3 Sự phân giải xenluloza dới tác dụng của enzim xenlulaza
Xenlulaza là một hệ enzim xúc tác sự thuỷ phân xenluloza thành xenlobioza
và cuối cùng thành glucoza. Sự phân giải xenluloza dới tác dụng của hệ enzim

Quốc và đặc biệt ở Việt Nam.
Với đờng bờ biển trải dài hàng nghìn km, vùng biển mở rộng ra ngoài khơi
hàng trăm hải lý, diện tích ao hồ trong đất liền lớn, Việt Nam có nhiều tiềm năng và
lợi thế để phát triển kinh tế thuỷ sản trên tất cả các lĩnh vực: khai thác, nuôi trồng,
chế biến và xuất khẩu
Hiện nay, nghề nuôi tôm ở Việt Nam đang phát triển mạnh, đặc biệt là các
tỉnh ven biển. Trong đó các giống tôm đợc đầu t hơn cả là tôm sú và tôm he. Diện
tích nuôi tôm gia tăng nhanh chóng từ 50.000ha năm 1985 đến 295.000ha năm 1998;
mở rộng ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam. Trong hơn một thập niên qua, sản lợng thuỷ
sản từ khai thác và nuôi trồng tăng đáng kể: đạt 120,7 triệu tấn năm 1995, nếu tính từ
năm 1989 sản lợng hàng năm tăng khoảng 15,6 triệu tấn. Hỗu hết sản lợng tăng đến
từ nuôi trồng thuỷ sản. Riêng tôm sú năm 2003 đã vợt 200 nghìn tấn, đóng góp trên
1 tỷ đô la trong tổng số 2,24 tỷ đô la giá trị xuất khẩu của toàn ngành.
9