DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 9: Ảnh hưởng của peptpone đối tới khả năng sinh B.subtilis ATCC 6330...............54
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
1
DANH MỤC ĐỒ THỊ
Bảng 9: Ảnh hưởng của peptpone đối tới khả năng sinh B.subtilis ATCC 6330...............54
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
2
DANH MỤC ẢNH THÍ NGHIỆM
Bảng 9: Ảnh hưởng của peptpone đối tới khả năng sinh B.subtilis ATCC 6330...............54
MỞ ĐẦU :
Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta có những bước chuyển biến rõ rệt,
đặc biệt là từ khi nước ta gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO (2007). Cùng
với sự phát triển đó, nuôi trồng thủy hản sản cũng có những bước vượt bậc, hiện được
coi là ngành mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh tế nước nhà. Theo thống kê
sản lượng nuôi trồng thủy sản năm 2010 đạt trên 2,8 triệu tấn, tăng hơn 160 nghìn tấn
so với năm 2009 (tăng 9%); tổng sản lượng thuỷ sản cả khai thác và nuôi trồng năm
2010 đạt hơn 5,1 triệu tấn, tăng gần 3% so với kế hoạch được giao. Kim ngạch xuất
khẩu của toàn ngành đạt ước đạt 4,7 tỉ USD, tăng hơn 6%.( theo Bộ thủy sản Việt
Nam)
Để đạt được mục tiêu trên, quy hoạch phát triển ngành thủy sản đã có những bước
thay đổi cơ bản trong cơ cấu chuyển từ đánh bắt thuần túy sang cơ cấu vừa nuôi trồng
vừa đánh bắt. Đối với phương thức nuôi trồng thủy sản thực sự phát triển với quy mô
lớn trên toàn quốc, chủ yếu tập trung vào nuôi cá basa, cua, tôm,… Đặc biệt trong
nuôi trồng thủy sản nước lợ, nước mặn mà đối tượng chính là con tôm sú đang được
quan tâm nhiều nhất. Nuôi tôm thương phẩm mang lại hiệu quả rất cao, tạo công ăn
việc làm cho dân cư vùng duyên hải, tận dụng vùng diện tích ven biển bị nhiễm mặn,
quan trọng và ý nghĩa hơn ở chỗ tôm sú là đối tượng xuất khẩu mang lại nhiều ngoại
tệ.
ao nuôi, tăng khả năng phòng chống bệnh và kích thích vật nuôi sinh trưởng tốt.
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
4
Trong đề tài này chủ yếu đề cập đến việc sử dụng các vi khuẩn Bacillus trong chế
phẩm Probiotic cho tôm. Các vi khuẩn Bacillus đặc biệt là các chủng thuộc loài
Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis là các chủng có khả năng tham gia vào hệ
vi sinh vật đường ruột của tôm, cạnh tranh vị trí bám dính , cạnh tranh thức ăn, đặc
biệt có thể sản sinh ra các hợp chất ức chế như bactabacteriocins, sideropheres, hydro
peroxit… ức chế hoặc tiêu diệt các vi sinh vật có hại giúp tôm tăng trưởng tốt và
chống chịu với bệnh tật. Mặt khác các vi khuẩn này tăng cường chức năng miễn dịch
cho tôm, giảm nguy cơ mắc bệnh ở tôm. Ngoài ra khi các vi khuẩn này tồn tại trong
thức ăn thì chúng có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ trong thức ăn thừa, góp
phần làm sạch môi trường nuôi tôm. Khi môi trường nước nuôi không bị ô nhiễm bởi
thức ăn thừa thì cải thiện điều kiện sống của con tôm. Khi bổ sung các chế phẩm sinh
học này vào thức ăn của tôm giúp tôm tăng khả năng sinh trưởng, tăng khả năng
chống chịu bệnh tật, làm sạch môi trường nước nuôi tôm đồng thời làm giảm đáng kể
lượng kháng sinh và hóa chất sử dụng trong nuôi tôm, góp phần làm giảm nguy cơ
gây ô nhiễm môi trường.
Hiện nay ở Việt Nam có hàng trăm loại chế phẩm xử lý môi trường nuôi tôm cá với
nhiều nhãn hiệu khác nhau được nhập khẩu cũng như sản xuất trong nước. Tuy nhiên
các chế phẩm nước ngoài hiệu quả nhưng quá đắt, còn các chế phẩm trong nước lại
hạn chế do chủng giống không giữ được hoạt tính ban đầu.
Trước những khó khăn chung người nuôi đang gặp phải và với mong muốn góp
phần nhỏ bé của mình vào việc giải quyết những vướng mắc trên, tôi tiến hành nghiên
cứu đề tài: “Tối ưu hóa một số điều kiện thu sinh khối của các chủng Baciillus
ứng dụng tạo chế phẩm nuôi tôm ”.
Mục đích của đề tài là : tìm điều kiện tối ưu nhất ( nhiệt độ, pH, dinh dưỡng…) để
lượng sinh khối thu được là lớn nhất làm cơ sở cho việc phối trộn với chất mang tạo
ra chế phẩm sinh học hiệu quả.
Nội dung nghiên cứu gồm các vấn đề sau:
1970. Đến nay, nghề nuôi thủy sản vẫn liên tục phát triển đa dạng lẫn thâm canh hóa.
Nếu như năm 1970, tốc độ tăng trưởng hằng năm về sản lượng là 3,9%, thì năm 2006,
tốc độ tăng trưởng là 36%. Sự phát triển nhanh chóng của
nghề nuôi đã góp phần tăng
tỷ lệ tiêu dùng sản phẩm thủy sản nuôi trồng từ 0,7
kg/người/năn vào năm 1970 lên
7,8 kg/người/năm vào năm 2006. Sản phẩm thủy sản nuôi trồng chiếm 46% tổng sản
phẩm thủy sản tiêu dùng hàng năm. Ở Trung Quốc, tỷ lệ này là 90%.
[10]
Trên thế giới, Châu Á cho sản lượng thủy sản nuôi trồng lớn nhất, chiếm
89% tổng
sản lượng và 77% tổng giá trị sản phẩm thủy sản nuôi trồng thế giới năm 2006. Năm
2010, theo dự báo của tổ chức FAO tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản thế giới là 147
triệu tấn và sản lượng khai thác là 89,8 triệu tấn.
[10]
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
7
Mười nước đứng đầu thế giới về sản lượng nuôi trồng thủy sản theo thứ tự
gồm:
Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan, Indonesia, Bangladesh, Chile,
Nhật Bản,
Na Uy và Philippines. Năm 2010, sản lượng nuôi trồng thủy sản của Việt Nam là
5,3 triệu tấn, đứng thứ 3 thế giới.[10]
1.2. Tình hình phát triển nghề nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam
Ở Việt Nam, nghề nuôi thủy sản cũng phát triển rất năng động. Nghề nuôi thủy sản
truyền thống bắt đầu từ thập niên 1960, tuy nhiên trong vòng 10 năm nay,
nghề nuôi
thủy sản có tốc độ phát triển rất nhanh chóng. Theo thống kê của Bộ
Thủy sản
phẩm hải sản gây ra hiện tượng kháng thuốc, dư lượng chất kháng sinh trong sản phẩm
hải sản gây hại cho ngoài tiêu dùng như : tăng mẫn cảm với dư lượng thuốc hoặc xuất
hiện vi khuẩn đường ruột kháng lại các chất kháng khuẩn [13]
3. Về tình hình ô nhiễm ao nuôi
Nuôi tôm đang có những bước chuyển biến nhanh từ hình thức nuôi quảng canh. Tuy
nhiên trong nuôi tôm thâm canh ngoài vấn đề giống tôm sạch thì vấn đề làm sạch và duy
trì ao nuôi sạch còn gặp nhiều khó khăn, đơn cử tỉnh Long An đầu năm 2002 đã có 1050
ha ao nuôi tôm bị chết trắng, trong đó có những huyện bị mất trắng 100% diện tích ao
nuôi. Tình hình đó đặt ra cho các nhà khoa học và sản xuất nhiều vấn đề cần giải quyết,
trong đó có việc xử lý bùn đáy ao, đặc biệt trong những ao, đầm nuôi thả tôm mật độ cao.
Nền đáy có vai trò quan trọng là nơi các vật nuôi sinh sống, săn bắt mồi, đặc biệt đối với
tôm thì nền đáy gắn liền với vòng đời của chúng. Nền đáy cũng là nơi chứa đựng các sản
phẩm tồn dư do quá trình nuôi chúng ta đưa xuống như vôi, hóa chất, xác tôm. Các sản
phẩm hữu cơ theo thời gian do sự rửa trôi, xói mòn, rò rỉ tích tụ dần xuống đáy ao. Cũng
tại đây quá trình hấp thu, phân giải, phân hủy các chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ, các loại
khí độc như H2S, NO2 được sinh ra nhiều và liên tục với cường độ mạnh dần qua các
tháng nuôi.
Tình trạng nhiễm bẩn nặng của ao nuôi tôm mặc dù đã được khắc phục bằng việc thay
nước sạch thường xuyên hay nước đã qua xử lý, song phần bùn ao nơi các chất thải tích tụ
trong quá trình nuôi là môi trường lý tưởng cho các vi trùng và ký sinh trùng gây bệnh
phát triển là nguyên nhân gây ô nhiễm thường xuyên và lâu dài ao nuôi vẫn chưa có biện
pháp xử lý hữu hiệu, kể cả khi bùn được vớt lên khỏi ao, đầm nuôi
Bùn ao nuôi tôm được hình thành do thức ăn tôm thừa, xác vi sinh vật và động thực vật
phù du, chất thải của tôm lắng đọng. Mỗi năm lượng bùn tích tụ ở đáy ao nuôi tôm thâm
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
9
canh hình thành một lớp bùn dày 10-15cm tương đương 30-50 tấn chất khô hữu cơ/ ha.
Bùn có thành phần chủ yếu là chất hữu cơ, sinh khối vi sinh vật và động vật thủy sinh nên
khi phân hủy tự nhiên ở đáy ao sẽ làm cạn kiệt nguồn oxy hòa tan và là nguồn sinh ra các
chất độc hại đối với tôm như NH3, H2S, CH4 gây ra ô nhiễm nặng cho các ao nuôi tôm.
5. Những chỉ số cơ bản đánh giá nước nuôi tôm
+ Nhiệt độ nước:
Tôm là nhóm động vật biến nhiệt, nhiệt độ của chúng thay đổi theo nhiệt độ của
nước( nhiệt độ môi trường). N hiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều không thuận lợi cho đời
sống của tôm. Nhiệt độ ảnh hưởng tới đời sống của tôm như: hô hấp, tiêu thụ thức ăn,
đồng hóa thức ăn, chống bệnh, sự tăng trưởng. Nhiệt độ thay đổi theo mỗi mùa, vì thế tại
miền Nam Việt Nam có thể nuôi tôm quanh năm trong khi miền Bắc chỉ khai thác được
vào mùa nóng. Nhiệt độ mặt trời làm lớp nước trên mặt nóng hơn lớp nước dưới sâu, mặt
khác tỉ trọng nước giảm cùng với sự gia tăng nhiệt độ, kết quả lớp nước phía trên nhẹ hơn
và có xu hướng không pha trộn lớp nước phía dưới. Lớp trên có nhiệt độ cao và nồng độ
oxy hòa tan lớn, trong khi lớp dưới có hàm lượng chất dinh dưỡng cao. Do vậy việc sục
khí để phá vỡ 2 lớp nước là cần thiết. Tại các ao hồ vùng nhiệt đới khoảng 28-30
0
C là
nhiệt độ thích hợp với tôm sú nuôi thương phẩm. Tôm sú có thể chịu được nhiệt độ 28
0
C
tôm lớn chậm, trên 30
0
C tôm lớn nhanh hơn nhưng dễ mắc bệnh nhất là bệnh MBV [11]
+ Độ mặn:
Độ mặn là tổng số các ion có trong nước, độ mặn đơn vị tính là ‰. Nhìn chung nước
được chia làm 6 loại độ mặn khác nhau:
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
11
Bảng 1. Độ mặn của các loại nước
Loại nước mg/l ppt(‰)
Nước mưa 3 0.003
Nước mặt 30 0.03
Nước ngầm 300 0.3
này có nghĩa là nếu độ đọc trên đĩa Secchi mà ngắn hơn 25cm thì nước ao quá đục,
ngược lại nếu độ đọc này ở mức xa hơn 40cm thì nước ao lại quá trong, đồng nghĩa
với nước quá nghèo chất dinh dưỡng.[12]
Trong ao, độ đục thường do các phiên sinh vật phát triển quá nhiều. Độ đục trong
nước sẽ bất lợi nếu gây ra bởi chất sét hoặc các vật vô sinh vì cản trợ sự xuyên qua
của ánh sáng, làm giảm khả năng sản xuất của ao hồ. Nếu độ đục gây ra bởi các chất
vô sinh mà quá cao thì tôm, cá sẽ bị nghẹt bộ phận hô hấp.
Ngoài đĩa Secchi người ta còn dùng kính hiển vi để đếm số tế bào phiêu sinh trong 1
ml để xác định sự phát triển phiêu sinh trong ao nhiều hay ít.
+Độ cứng của nước
Độ cứng của nước liên quan tới tổng số nguyên tử kim loại hoá trị 2 (divalent metal
ions) mà chính yếu là calcium và magnesium trong môi trường đó. Độ cứng của nước
được tính bằng mg/l của chất calcium carbonate (CaCO3) trong nước và có các tên
gọi khác nhau được ghi dưới đây:
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
13
0-75 ppm CaCO3 Mềm (soft)
75-150 ppm CaCO3 Hơi cứng (moderately hard)
150-300 ppm CaCO3 Cứng (hard)
Trên 300 ppm CaCO3 Rất cứng
Nước trong ao hồ có độ cứng 20-150 ppm thì thích hợp cho việc nuôi tôm cá. ở đây ta
cũng cần lưu ý rằng độ cứng của nước và chất kiềm tự chúng không giúp đưa năng
suất ao hồ lên cao được mà cần sự hiện diện của yếu tố phosphor và các yếu tố chính
yếu khác cùng phối hợp. Nhưng nước có độ cứng cao quá (trên 300 ppm) sẽ làm giảm
sự thay vỏ (molting) và mức tăng trưởng của tôm càng xanh[12]
+ Độ pH:
Độ pH trong môi trường nước là một yếu tố quan trọng trong quá trình phát triển và
ảnh hưởng trực tiếp, gián tiếp lên tôm. Sự biến động lớn của pH trong ngày, trong
tuần là nguyên nhân dẫn đến gây sốc tôm, làm tôm bỏ ăn và yếu đi. Phần lớn các loài
tôm phát triển tốt trong phạm vi từ pH= 6.5-9. Nếu độ pH quá thấp hoặc quá cao đều
trình oxy hóa toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O bằng 1 chất
oxy hóa mạnh. COD thích hợp < 20mg/l [12]
Trong ao nuôi BOD, COD càng giảm càng tốt điều đó chứng tỏ nước nuôi tôm càng
sạch.
6. Các phương pháp sinh học xử lý ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thủy
sản.
Có nhiều phương pháp sinh học đã và đang được ứng dụng trong xử lý nước thải.
Tiêu biểu là việc sử dụng hệ sinh vật để phân hủy hoặc hấp thụ/ hấp phụ các chất ô
nhiễm hữu cơ, vô cơ từ chất thải sản xuất và sinh hoạt như:
+ Sử dụng hệ vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong chất thải
+ Sử dụng hệ động thực vật thủy sinh để hấp thụ các chất hữu cơ.
6.1. Phương pháp sử dụng hệ vi sinh vậtMột số loài vi sinh vật có khả năng sử dụng
các chất hữu cơ, vô cơ làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng, các vi sinh vật
này được sử dụng để phân hủy các chất ô nhiễm có trong nước nuôi trồng thủy sản
[9]
+ Phương pháp hiếu khí: sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí. Để đảm bảo hoạt động
sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục cho chúng và duy trì ở 20- 40
0
C
+ Phương pháp yếm khí: sử dụng các vi sinh vật yếm khí.
6.2. Phương pháp sử dụng hệ động thực vật để hấp thụ các chất ô nhiễm.
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
15
Bản chất của việc sử dụng hệ động thực vật để loại bỏ các chất ô nhiễm dựa trên cơ
sở của quá trình chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn. Sử
dụng hệ thực vật làm sinh vật hấp thụ các chất dinh dưỡng là N2, P, C, để tổng hợp
các chất hữu cơ làm tăng sinh khối đó là tảo hay thực vật phù du, rong câu và các loài
thực vật ngập mặn[11]
6.3. Các hệ thống xử lý ô nhiễm môi trường bằng các phương pháp sinh học
6.3.1. Hệ thống xử lý bằng phương pháp hiếu khí
7.1. Lợi ích của chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản.
+ Sản xuất các hợp chất ức chế: vi khuẩn Probiotic sản sinh ra một loạt các hợp chất
ức chế. Chất ức chế bao gồm bacteriocins, sideropheres, lysozymes, protease, hydro
peroxit. Vi khuẩn lactic acid vv (LAB) được biết là để sản xuất các hợp chất như
bacteriocins để ức chế các vi khuẩn khác [17]
+ Cạnh tranh vị trí bám dính: Vi sinh vật probiotic có khả năng cạnh tranh vị trí bám
dính và cạnh tranh thức ăn với vi sinh vật gây bệnh trên bề mặt biểu mô ruột và cuối
cùng ngăn chặn sự phát triển của chúng. Khả năng bám dính cao, sinh trưởng trên
hoặc trong niêm mạc ruột hoặc bên ngoài đã được chứng minh trong ống nghiệm với
vi khuẩn chỉ thị Vibrio anguillarum và Aeromonas hydrophila [17].
+ Cạnh tranh các chất dinh dưỡng: các vi sinh vật probiotic sử dụng các chất dinh
dưỡng được tiêu thụ bởi các vi khuẩn gây bệnh. Cạnh tranh chất dinh dưỡng có thể
đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động sống của vi sinh vật của đường ruột hoặc
môi trường xung quanh của sinh vật sống dưới nước [17].
+ Nguồn dinh dưỡng và sự tiết enzyme để tiêu hóa: các nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi
sinh vật probiotic tác động tích cực đối với quá trình tiêu quá của động vật dưới nước.
Đối với loài cá ,các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng
Bacteroides
và Clostridium
sp
góp phần tổng hợp dinh dưỡng của vật chủ, đặc biệt là cung cấp acid béo và các
vitamin. Một vài vi sinh vật như Agro- bacterium
sp.,
Pseudomonas
sp.,
thức ăn ảnh hưởng tích cực đến sự tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm trắng chưa
trưởng thành và biểu hiện tác dụng bảo vệ chống lại các mầm bệnh vi khuẩn Vibrio
harveyi và hội chứng virus đốm trắng.
Tác dụng b
ảo vệ này là do sự kích thích của
hệ thống miễn dịch, bằng cách tăng thực bào (phagocytosis) và hoạt tính kháng
khuẩn. Ngoài ra, Nikoskelainen đã chứng mình việc cho acid lactic của vi khuẩn
Lactobacillus rhamnosus (chủng ATCC 53103) ở nồng độ l0
5
g/cfu, kích thích sự hô
hấp mạnh mẽ ở cá hồi [17].
+ Ảnh hưởng đến chất lượng nước: vi sinh vật probiotic cũng có tác dụng cải thiện
chất lượng nước trong ao, đầm nuôi thủy sản.
Điều này là do khả năng chúng sinh ra
hàng loạt các enzyme phân giải như: protease, amylase, cellulase, lipase… phân giải
các chất hữu cơ, các chất độc như NH3, NO2,NO3. Nồng độ các chất NH3, NH4+
trong ao, hồ cao gây ngộ độc cho tôm, cá. Một số ví dụ như vi khuẩn Nitrosomonas,
biến đổi amoniac thành nitrit và vi khuẩn khác như Nitrobacter, khoáng hóa nitrit
thành nitrate .Vi khuẩn lưu huỳnh ôxi hóa carbon hữu cơ bằng cách sử dụng lưu
huỳnh như là một nguồn phân tử oxy. Các ion hydro được sản sinh khi các mảnh
carbon hữu cơ bị oxy hóa được kết hợp với sulfat hình thành sulfide là ít độc hại cho
các loài thuỷ sản. vi khuẩn methane sử dụng carbon dioxide như là một nguồn phân
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
18
tử oxy. Khí mê-tan khuếch tán vào không khí và do đó cải thiện chất lượng nước
[17].
+ Tương tác với thực vật phù du: vi khuẩn Probiotic có một ảnh hưởng lớn đến nhiều
loài vi tảo, đặc biệt là thủy triều đỏ sinh vật phù du. Vi khuẩn đối kháng đối với tảo sẽ
là bất lợi trong sản xuất giống tảo đơn bào
+ Tăng cường khả năng miễn dịch, tăng cường đáp ứng miễn dịch tự nhiên và khả
năng tạo thành kháng thể.
+ Có khả năng cải thiện chất lượng nước ao nuôi do sự hình thành hàng loạt enzyme
phân giải các chất hữu cơ, làm giảm hàm lượng BOD, giảm các khí độc như: NH3,
H2S. Không những thế, sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật probiotic còn cung cấp
enzyme, các nguyên tố đa, vi lượng, giúp chúng sử dụng thức ăn hiệu quả hơn và do
đó tăng trưởng tốt hơn.
7.3. Nhóm vi sinh vật thường được sử dụng trong chế phẩm sinh học:
Nhóm vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh: chúng có khả năng sinh enzyme phân hủy các
chất hữu cơ: protease, amylase, celluase .Ngoài chức năng phân hủy các chất hữu cơ
chúng còn có tác dụng kiểm soát sự phát triển quá mức của các vi sinh vật gây bệnh
qua cơ chế cạnh tranh nguồn dinh dưỡng đồng thời chúng có khả năng tiết các hợp
chất có hoạt tính kháng khuẩn giữ cho môi trường ở trạng thái cân bằng sinh học.
Nhóm vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh này bao gồm các loài thuộc chi Bacillus.
Nhóm vi khuẩn đóng vai trò tích cực trong kiểm soát vi sinh vật gây bệnh trong môi
trường nhờ chất đối kháng là nhóm vi khuẩn lactic. Nhóm này 1 số thuộc chi
Lactobacillus, Streptococus. Ngoài ra chúng có tác dụng giảm mùi hôi thối của môi
trường [19]
8. Bản chất của phương pháp sử dụng vi sinh vật trong công nghệ môi trường.
8.1. Mục tiêu đạt được khi làm giảm ô nhiễm môi trường bằng vi sinh vật
+ Nhóm VSV hô hấp hiếu khí: các VSV thuộc nhóm này sử dụng O2 trong quá trình
chuyển hóa chất hữu cơ.
+ Nhóm VSV hô hấp yếm khí: các VSV thuộc nhóm này hoạt động trong điều kiện
không có oxy, ví dụ: vi khuẩn methane.
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
20
+ Nhóm VSV hô hấp tùy tiện: các VSV có thể hoạt động trong môi trường có hoặc
không có oxy. Ví dụ: vi khuẩn thuộc Bacillus
Theo phương thức dị dưỡng có thể chia VSV thành 2 nhóm sau:
+ Nhóm VSV dị dưỡng: sử dụng nguồn cacbon hữu cơ( gluxit, lipit, protein…) để
C và bị tiêu diệt ở 55- 60
0
C
8.1.3 Cải tạo chất dinh dưỡng
Các chất dinh dưỡng như ( N,K, P) có mặt trong bùn thải thường nằm ở dạng hữu
cơ. Sau quá trình xử lý VSV chúng trở thành những chất vô cơ như NH4
+
, NO3
-
rất
thích hợp cho cây trồng được bón vào đất.
8.1.4. Thu nhận năng lượng dễ sử dụng dạng khí
90% các chất hữu cơ có thể chuyển hóa thành hỗn hợp khí sinh học qua quá trình xử
lý kị khí. Trong đó CH4 là khí chủ yếu chiếm 50-70% và được sử dụng như một
nguồn nhiên liệu sạch
8.2. Cơ chế phân giải các hợp chất trong tự nhiên của VSV [1]
8.2.1. Các hợp chất Cacbon:
+ Xenluloza:
Xenluloza là một cơ chất không hòa tan, khó phân giải. VSV phân giải xenluloza gồm
4 enzym khác nhau:
Cl- xenlobilhydrolaza có tác dụng cắt liên kết hydro, biến dạng xenlloza tự nhiên có
cấu hình không gian thành dạng xenluloza vô định hình
Cx- endoglucanaza cắt liên kết 1,4 bên trong phân tử tạo thành những chuỗi dài
Cx- endoglucanaza tiến hành phân giải các chuỗi trên thành disaccarit
C4- β-glucosidaza thủy phân xenlobioza thành glucoza
Các VSV phân giải xenluloza:
Nấm mốc Tricoderma, Aspergillus, Fusarium
Nhóm vi khuẩn hiếu khí: Pseudomonas, xenlulomonas
Nhóm kị khí sống trong dạ cỏ của động vật nhai lại
Xạ khuẩn
oligopeptit sẽ được phân giải thành các axit amin. Một phần axit amin sẽ được tế bào
vi sinh vật hấp thụ làm chất dinh dưỡng. Phần khác sẽ thông qua quá trình khử amin
tạo thành NH3 và nhiều sản phẩm trung gian khác[1]
Nhóm VSV tham gia:
Vi khuẩn: Bacillus mycoides, B. mesentericus, B.subtilis
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
23
Xạ khuẩn:Streptomyces
Vi nấm: Aspergillus oryzae
Quá trình Nitrat hóa:
Gồm 2 giai đoạn là nitrit hóa và nitrat hóa
Nitrit hóa:
NH4 + 3/2 O2 → NO2
-
+ H2O+ 2H
+
+ năng lượng
Các VSV tham gia: Nitrozomona, Nitrozolobus là các vi khuẩn tự dưỡng hóa năng
Quá trình phản nitrat hóa
Các vi sinh vật tham gia:
Nhóm tự dưỡng hóa năng: Thibacillus denitrificans, Hydrogenomonas agilis..
Nhóm dị dưỡng: Pseudononas denitrificans, Micrococus denitrificans, Bacillus
licheniformis...
9. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật trong xử lý môi trường
Hiện nay trên thế giới các chế phẩm sinh học tăng cường xử lý nước thải, bùn thải
công nghiệp, chế biến và nuôi trồng thủy sản đang được thương mại hóa rộng rãi trên
thế giới hư BZT, EPICIN, BRF2 của Mĩ, EM và Boski của Nhật, Vlmedin của Thái
Lan [1]
Ở nước ta , đối với vấn đề ứng dụng chế phẩm VSV phục vụ nuôi trồng thủy sản:
thành tế bào sinh dưỡng
Qua kính hiển vi Bacillus đơn lẻ có hình que, que có bào tử hình oval có khuynh
hướng phình ra một đầu
Một đặc điểm nữa của vi khuẩn Bacillus là có bao nhầy, bao nhầy cấu tạo bởi các
polypeptit. Việc hình thành bao nhầy giúp cho vi khuẩn có thể chịu được các điều
kiện khắc nghiệt là do bao nhầy có khả năng dự trữ thức ăn và bảo vệ vi khuẩn tránh
bị tổn thương khi gặp khô hạn [2]
Bacillus tồn tại khắp nơi trong tự nhiên. Tính dễ sống, dễ tồn tại là một lợi thế để sử
dụng Bacillus làm chế phẩm sinh học. Trong quá trình hình thành bào tử Bacillus
thường sản sinh những chất có hoạt tính sinh học như sản sinh ra các enzyme phân
hủy các chất hữu cơ là: enzyme amylase, protease, cellulose. Bacillus là các cơ thể
Luận văn tốt nghiệp Vũ Qúy Ba- ĐHBKHN
25
Copyright: Tài liệu đại học ©