Trong những năm gần đây, nông nghiệp là một trong những ngành đóng
góp quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, trong đó chăn nuôi chiếm một vị trí
không nhỏ. Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, các trang trại chăn nuôi
gia súc, gia cầm ngày càng được mở ra với quy mô lớn, kèm theo nhiều vấn đề
bất cập cần được giải quyết.
Các dịch bệnh nguy hiểm như lở mồm long móng, cúm gia cầm H5N1,
tai xanh v.v… liên tiếp xảy ra đã và đang gây thiệt hại kinh tế cho người chăn
nuôi và tiềm tàng mối nguy gây ô nhiễm môi trường sống. Chăn nuôi với quy
mô lớn phát sinh một lượng lớn chất thải ra môi trường.
Việc đào thải xác động vật và các chất thải ra môi trường bên ngoài, đặc
biệt là môi trường nước không những gây ô nhiễm nặng nề cho môi trường sống
do sự phân hủy các thành phần hữu cơ trong xác chết mà còn vô tình tạo điều
kiện thuận lợi cho mầm bệnh cư trú, phát triển và có thể bùng phát thành dịch
bệnh khi có điều kiện thuận lợi.
Để ngăn ngừa nguy cơ gây ô nhiễm môi trường và bùng phát dịch bệnh,
các biện pháp như chôn lấp, thiêu hủy đã được sử dụng để xử lý lượng lớn xác
động vật. Tuy nhiên các phương pháp này đều chưa thật sự an toàn đối với môi
trường và con người. Ủ phân (composting) được coi là phương pháp xử lý
“sạch” đối với môi trường, với nhiều ưu điểm như đơn giản, ít tốn kém, và tạo ra
được nguồn nguyên liệu hữu cơ để làm phân bón cho cây trồng. Tuy nhiên, thời
gian xử lý kéo dài, chiếm nhiều diện tích, và gây mùi khó chịu lại là nhược điểm
lớn khiến nhiều trang trại e ngại khi lựa chọn phương pháp này để xử lý nguồn
chất thải chăn nuôi và xác động vật chết sau mỗi đợt dịch.
Sử dụng vi sinh vật trong các quá trình sinh học đang trở thành một giải
pháp an toàn, hiệu quả, và thực sự thu hút sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà
khoa học. Nhiều kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực này đã được ứng dụng thành
công, như sử dụng vi sinh vật trong sản xuất bia, rượu, xử lý ô nhiễm dầu trên
biển, hay phân hủy chất thải hữu cơ. Từ những đánh giá tổng quan trên, chúng
tôi đã thực hiện đề tài “Phân lập và tuyển chọn chủng vi sinh vật sinh tổng
phát tán bệnh không rộng song cũng gây hậu quả nặng nề, điển hình là ở Anh
năm 1984 đã khiến 179 bò bị nhiễm bệnh và 4,4 triệu bò bị tiêu hủy [14].
--- ..34560:;9'6/
Ở Việt Nam, theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (WB), nghành chăn
nuôi cũng là một trong những lĩnh vực phát triển nhanh nhất và dự kiến năm
2020 sẽ đóng góp 42% vào GDP nông nghiệp của quốc gia. Tuy nhiên, chính sự
phát triển và mở rộng quy mô sản xuất đã khiến việc xử lý nguồn phế thải và
xác động vật chết do thiên tai và dịch bệnh trở thành một vấn đề đau đầu của
ngành chăn nuôi nói riêng và cả thế giới nói chung. Tính trong năm 2005, Việt
Nam là một trong những quốc gia chịu nhiều tổn thất nặng nề bởi dịch cúm
H5N1, số lượng gia cầm bị chết và tiêu hủy được thống kê cũng lên tới con số
1,2 triệu. Trong những năm gần đây, tình hình dịch cúm gia cầm diễn biến rất
phức tạp. Theo thống kê của Cục Thú y trong năm 2008, dịch bệnh đã tái phát
tại 27 tỉnh, thành, có 96 ổ dịch đã xảy ra tại các hộ chăn nuôi với tổng đàn gia
cầm chết và tiêu hủy là 75.170 con gồm có 29.048 con gà, 43.157 con vịt, 2.965
con vịt xiêm. Dịch bệnh LMLMvới nhiều đợt bùng phát và tốc độ lây lan nhanh
chóng đã gây nhiều tổn thất to lớn cho ngành chăn nuôi. Quý IV/2004, Cục Thú
y thông báo tình hình dịch bệnh LMLM tại các tỉnh diễn biến rất phức tạp,
LMLM do virus type A trên trâu bò đã xảy ra tại 10 tỉnh, bệnh LMLM type
3
A trên heo tại 4 tỉnh, Trong khi đó 80-85 % heo hơi và 98 % trâu bò hơi từ các
tỉnh, thành của cả nước đưa về thành phố Hồ Chí Minh giết mổ hay đã giết mổ
sẵn từ các tỉnh lân cận đưa về tiêu thụ. Tình hình bệnh tai xanh ở lợn thể độc
lực cao xảy ra tại 26 tỉnh thành. Tại khu vực phía nam dịch đã xảy ra tại Lâm
Đồng, Bà Rịa – Vũng Tàu, Tây Ninh, Vĩnh Long, Bến Tre, Bình Phước, Bạc
Liêu gây nhiều thiệt hại cho ngành chăn nuôi và ảnh hưởng đến sức khoẻ người
dân. Đây thực sự là những lượng phế thải khổng lồ mà ngành chăn nuôi của mỗi
nước phải hứng chịu và phải đau đầu để tìm ra giải pháp xử lý hiệu quả, đồng
thời đảm bảo an toàn môi trường, tránh gây lây lan dịch bệnh. Ở Việt Nam, vấn
đề này càng phải được quan tâm và xử lý chặt chẽ bởi do ý thức bảo vệ môi
- Hố chôn phải có độ sâu khoảng 160 – 180cm, và có độ dốc ổn định.
- Động vật chết được đặt gọn trong hố chôn, cách miệng hố 60cm. Lớp
phủ mặt phía trên và xung quanh xác động vật bị chôn được tối thiểu là 90cm.
Lớp phủ trên cùng phải thoát nước được, tránh để nước bị ứ đọng lại.
- Tất cả các dòng chảy bề mặt phải được chuyển vào một rãnh thoát nước
dẫn ra khỏi hố.
- Khu chôn lấp phải được kiểm tra thường xuyên và được bồi đầy đất ở
những chỗ bị lún. Ở những vùng điều kiện đất không đáp ứng cho việc chôn xác
động vật thì được xử lý bằng cách lấp. Xác được đặt trên mặt đất và phủ đất lên
trên một lớp dày 90 cm. Ụ đất chôn phải có thành để ngăn nước từ các ao, hồ
xung quanh tràn vào [12].
.--2<D@0:;F?IJ=F'KL:L3L=-MNNOP
.--8.2Q1R:=0F?:?
37SIT$KMNNUP-
5
.-V-8.2Q1R:=0W:?3
7SIT$KMNNUP-
.-X-8.2Q1RYMZM[/M=0
Y/M3Q87SIT$KMNNUP-
.-U-8.21RD@0:;F?IT$KMNNUP-
Một số phương pháp chôn lấp khác được trình bày ở các hình 2.2, 2.3, 2.4, 2.5.
Phương pháp chôn lấp là phương pháp dễ thực hiện, không yêu cầu công
nghệ cao và chi phí thấp nên rất được sử dụng rất phổ biến. Bên cạnh đó, chôn
lấp là giải pháp ưu tiên để xử lý xác động vật khi xảy ra dịch, hoặc thảm họa lũ
lụt vì có hiệu suất xử lý lớn.
Song thời gian chôn lấp kéo dài, xảy ra quá trình lên men kỵ khí tạo các
loại khí có mùi và nguy hại như H
2
S, NH
3
x
, SO
x
[15], lại tốn kém hơn do chi phí đầu tư
và bảo trì rất cao so với các phương pháp khác. Tại các lò thiêu hủy cũng đòi hỏi
các nhân viên vận hành phải có trình độ cao. Ngoài tác động thứ cấp do một
lượng các chất khí độc hại, sau khi đốt tạo ra một lượng tro không phân hủy
được từ các bộ phận như sừng, móng hoặc xương động vật, nếu không xử lý tốt
thì sẽ tạo ra một lượng bụi không khí, và gây tác động xấu đến môi trường và
sức khỏe con người.
--V-BCA@A\AR
Ủ phân được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất hữu cơ
đến trạng thái ổn định dưới tác dụng của oxy và sự hoạt động của vi sinh vật, tạo
thành sản phẩm giống như mùn gọi là compost. Đây là phương pháp xử lý xác
động vật được áp dụng để tận dụng giá trị dinh dưỡng còn lại từ sản phẩm ủ làm
phân bón phục vụ cho ngành nông nghiệp.
Phương pháp ủ phân đang được coi là giải pháp có nhiều triển vọng với
nhiều ưu điểm như giá thành thấp, dễ tiến hành với các nguồn nguyên liệu thô
và trang thiết bị máy móc sẵn có ở nông trại, nguy cơ gây ô nhiễm không khí
thấp. Ngoài ra trong quá trình xử lý, các đống ủ thường được duy trì ở nhiệt độ
cao trong một thời gian dài (130
0
F – 150
0
F) nên tạo điều kiện giết chết các mầm
bệnh, cỏ dại và ấu trùng bay [12].
Quá trình ủ thường gồm 3 giai đoạn:
7
- Tiền xử lý rác (cắt nhỏ, bổ sung chất dinh dưỡng, trộn chế phẩm, )
- Ủ (phân hủy ổn định sinh học chất hữu cơ)
sung để làm tăng chất lượng sản phẩm trong sản xuất bia, xử lý phế phụ phẩm
trong chế biến thực phẩm…), sản xuất chất tẩy rửa, thuộc da, y tế, nông nghiệp…
Qua nhiều năm, việc gia tăng sử dụng vi sinh vật như là một nguồn cung
cấp protease đã cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất và sản phẩm được tạo ra
nhiều hơn. Tuy nhiên giá thành chế phẩm protease còn khá cao, do đó cũng hạn
chế việc sử dụng rộng rãi enzym trong sản xuất. Các chế phẩm thu được sau quá
trình nuôi cấy sản xuất enzym chưa phải là chế phẩm có độ tinh khiết cao vì
protein chỉ chiếm 20-30% [4].
8
Nhóm enzym protease (peptid – hidrolase 3.4) xúc tác quá trình thuỷ phân
liên kết liên kết peptide (-CO-NH-)
n
trong phân tử protein, polypeptide đến sản
phẩm cuối cùng là các axit amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng
thuỷ phân liên kết este và vận chuyển axit amin.
.-O-<.L^7/A=L1L\7ARAREA=L-
Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ
tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ
vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và virus) đến thực vật (đu đủ, dứa ) và động vật
(gan, dạ dày bê ). So với protease động vật và thực vật, protease vi sinh vật có
những đặc điểm khác biệt. Trước hết hệ protease vi sinh vật là một hệ thống rất
phức tạp bao gồm nhiều enzym rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình
dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất.
Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzym khác nhau nên protease vi sinh vật
thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng.
Phân loại Protease:
9
Protease (peptidase) thuộc phân lớp 4 của lớp thứ 3 (E.C.3.4)
.-_-TC`ARFaA=L1L
Protease được phân chia thành hai loại: endopeptidase và exopeptidase.
động. Cystein proteinase bao gồm các proteinase thực vật như papayin, bromelin,
một vài protein động vật và proteinase ký sinh trùng. Các cystein proteinase
thường hoạt động ở vùng pH trung tính, có tính đặc hiệu cơ chất rộng.
+ Aspartic proteinase: Hầu hết các aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin.
Nhóm pepsin bao gồm các enzym tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin,
renin. Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trong trung tâm hoạt động
và thường hoạt động mạnh ở pH trung tính.
+ Metallo proteinase: Metallo proteinase là nhóm proteinase được tìm thấy
ở vi khuẩn, nấm mốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn. Các metallo
proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính và hoạt độ giảm mạnh dưới tác
dụng của EDTA.
Ngoài ra, protease được phân loại một cách đơn giản hơn thành ba nhóm:
- Protease axit: pH 2-4
- Protease trung tính: pH 7-8
- Protease kiềm: pH 9-11
Các protease của các vi sinh vật có trung tâm hoạt động khác nhau, nhưng
các enzym này đều xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptid theo cùng
một cơ chế chung như sau:
ES Enzym – S Enzym – S + P1 Enzym + P2
Trongđó: E: Enzym, S: cơchất, Enzym-S: phức chất enzym-cơchất,
P1,P2: là sản phẩm đầu tiên và thứ 2 của phản ứng.
-V--=L1Lb:1:;
Enzym protease phân bố chủ yếu vi khuẩn, nấm mốc và xạ khuẩn…gồm
nhiều loài thuộc Aspergillus, Bacillus, Penicillium, Clostridium, Streptomyces
và một số và một số loại nấm men.
-V---=L1L:c
Protease của động vật hay thực vật chỉ chứa một trong hai loại
endopeptidase hoặc exopeptidase, riêng vi khuẩn có khả năng sinh ra cả hai loại
trên, do đó protease của vi khuẩn có tính đặc hiệu cơ chất cao. Chúng có khả
năng phân hủy tới 80% các liên kết peptide trong phân tử protein [6]. Lượng
trong môi trường axit (pH = 4-4,5). Việc tách chiết protease từ nấm cũng đơn
giản, và khá dễ dàng do chúng sinh trưởng thích hợp với quá trình lên men
rắn. Tuy nhiên, hoạt tính enzym không cao và khả năng chịu nhiệt kém hơn so
với enzym vi khuẩn.
Một số nấm mốc khác như: A. candidatus, P. cameberti, P. roqueforti…
cũng có khả năng tổng hợp protease có khả năng đông tụ sữa sử dụng trong sản
xuất pho mát.
12
-V--V-=L1LDac
Về phương diện tổng hợp protease, xạ khuẩn được nghiên cứu ít hơn vi
khuẩn và nấm mốc. Tuy nhiên, người ta cũng đã tìm được một số chủng có khả
năng tổng hợp protease cao như: Streptomyces grieus, S. fradiae, S.
Trerimosus [1].
Các chế phẩm protease từ xạ khuẩn được biết nhiều là pronase (Nhật)
được tách chiết từ S. grieus, enzym này có đặc tính đặc hiệu rộng, có khả năng
thủy phân tới 90% liên kết peptide của nhiều protein thành axit amin. Ở Liên Xô
(cũ), người ta cũng tách được chế phẩm tương tự từ S. grieus có tên là protelin.
Từ S. fradiae cũng có thể tách chiết được keratinase thủy phân karetin. Ở
Mỹ, chế phẩm được sản xuất có tên là M-Zim dùng trong sản xuất da [1].
Protease từ S. fradiae cũng có hoạt tính elastase cao, do đó chúng được dùng
trong công nghiệp chế biến thịt.
Hầu hết các protease phân cắt protein ở các liên kết đặc hiệu, vì thế có thể
sử dụng các enzym này theo chiều phản ứng tổng hợp để tổng hợp các liên kết
peptide định trước. Yếu tố tăng cường quá trình tổng hợp bao gồm pH, các
nhóm carboxyl hoặc nhóm amin được lựa chọn để bảo vệ, khả năng kết tủa sản
phẩm, phản ứng trong hệ hai pha lỏng.
Có thể nói vi sinh vật là nguồn nguyên liệu thích hợp nhất để sản xuất
enzym ở quy mô lớn dùng trong công nghệ và đời sống, với nhiều ưu điểm như:
chu kỳ sinh trưởng ngắn nên có thể thu hoạch nhiều lần trong năm, có thể điều
khiển được sinh tổng hợp enzym theo hướng có lợi, giá thành thấp, chủ động về
một số tồn tại cần phải hoàn thiện thêm về công nghệ.
Trong công nghiệp sữa, protease được dùng trong sản xuất phomat nhờ
hoạt tính làm đông tụ sữa của chúng. Protease từ một số vi sinh vật như A.
candidus, P. roquerti, B. mesentericus,… được dùng trong sản xuất pho mát.
Trong công nghiệp sản xuất bánh mì, bánh quy protease làm giảm thời gian
trộn, tăng độ dẻo và làm nhuyễn bột, tạo độ xốp và nở tốt hơn.
Trong sản xuất bia, chế phẩm protease có ý nghĩa quan trọng trong việc
làm tăng độ bền của bia và rút ngắn thời gian lọc. Protease của A. oryzae được
dùng để thủy phân protein trong hạt ngũ cốc, tạo điều kiện xử lý bia tốt hơn.
Trong công nghiệp da, protease được sử dụng làm mềm da nhờ sự thủy
phân một phần protein của da, chủ yếu là collagen, thành phần chính làm cho da
bị cứng. Kết quả đã loại bỏ khỏi da các chất nhớt và làm cho da có độ mềm dẻo
nhất định, tính chất đó được hoàn thiện hơn sau khi thuộc da. Trước đây, để làm
mềm da người ta dùng protease được phân lập từ cơ quan tiêu hóa của động vật.
Hiện nay, việc đưa các protease tách từ vi khuẩn (B. mesentericus, B. subtilis),
nấm mốc (A. oryzae, A. flavus) và xạ khuẩn (S. fradiae, S. griseus, S. rimosus )
14
vào công nghiệp thuộc da đã đem lại nhiều kết quả và dần dần chiếm một vị trí
quan trọng.
Trong công nghiêp dệt: Protease vi sinh vật được sử dụng để làm sạch tơ
tằm, tẩy tơ nhân tạo (các sợi nhân tạo được bằng các dung dịch cazein, gelatin)
để sợi được được bóng, dể nhuộm. Protease có tác dụng thủy phân lớp protein
serisin đã làm dính bết các sợi tơ tự nhiên, làm bong và tách rời các loại tơ tằm,
do đó làm giảm lượng hoá chất để tẩy trắng.
Ngoài ra, protease còn được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành khác như:
- Điều chế dịch đạm thủy phân dùng làm chất dinh dưỡng, chất tăng vị
trong thực phẩm và sản xuất một số thức ăn kiêng.
- Protease của nấm mốc và vi khuẩn phối hợp với amylase tạo thành hỗn
hợp enzym dùng làm thức ăn gia súc có độ tiêu hóa cao, có ý nghĩa lớn trong
chăn nuôi gia súc và gia cầm.
vượt qua những điều kiện sống bất lợi. Đa số Bacillus sinh trưởng tốt ở pH = 7,
một số phù họp với pH = 9-10 như Bacillus alcalophillus, hay có loại phù hợp
với pH = 2-6 như Bacillus acidocaldrius. Về nhiệt độ có nhiều chủng ưa nhiệt
độ cao (45
0
C – 75
0
C), hay ưa lạnh (5
0
C – 25
0
C), nhưng thường gặp Bacillus
sống ở nhiệt độ 34
0
C – 37
0
C.
.-[-.3acFaI$P:.@0/"=/\
:cBacillus IeP
-X--=L1LbBacillus
Hệ thống enzym của Bacillus đặc biệt là Bacillus subtilis rất phong phú và
đa dạng gồm protease, amylase, glucoamylase, cellulase… Protease của
Bacillus ưa kiềm có điểm đẳng điện bằng 11, khối lượng phân tử từ 20.000-
30.000. Ổn định trong khoảng pH 6-12 và hoạt động trong khoảng pH rộng 7-12
.
Một nghiên cứu gần đây của nhóm tác giả Ngô Tự Thành và cộng sự đã
phân lập được 236 chủng Bacillus từ các mẫu đất và nước thải khác nhau cho
thấy enzym protease của các chủng T20, TR6 và TH5 có tác dụng tốt trong xử lý
nước thải [7].
16
ao nuôi.
17
V
f* gh"Mi*K"'jgk"&"*+%,
V--2Blm
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các các chủng vi sinh vật tham gia vào
quá trình phân hủy xác động vật thu nhận từ các hầm chôn xác động vật của
Phân viên Thú y miền Trung.
V-- n:48/m
- Thời gian thực hiện : từ 1/2012 đến 5/2012.
- Địa điểm nghiên cứu : Bộ môn Công nghệ Sinh học, Phân viện Thú y miền
Trung.
- Mẫu để phân lập vi khuẩn được lấy từ hầm chôn xác động vật của Phân
viện Thú Y miền Trung.
V-V-03m
- Phân lập, tuyển chọn chủng vi sinh vật từ các hầm chôn xác động vật có
khả năng sinh tổng hợp protease tham gia vào quá trình phân hủy xác động vật.
- Xác định các đặc tính vi sinh vật học của chủng vi sinh vật phân lập được.
- Xác định các điều kiện tối ưu ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp
protease của chủng vi sinh vật phân lập được.
- Xác định các đặc tính lý hóa của enzym protease của chủng vi sinh vật
phân lập được.
- Đánh giá khả năng phân hủy protein của chủng vi sinh vật phân lập
được trong trên cơ chất thịt trong quy mô phòng thí nghiệm.
V-X-';F6:ABCA@Am
V-X--';F6MQH:>54
<=Bn<H7
Môi trường I (môi trường phân lập): 1% (w/v) peptone; 0,3% (w/v) cao
thịt; 0,5% (w/v) NaCl; 0,5% (w/v) Glucose; bổ sung 2% (w/v) agar, pH = 7 hấp
khử trùng 110
dịch tẩy (30% v/v methanol, 10% v/v
axetic axit)
Định tính cellulase, amylase
Peptone, cao thịt, NaCl, agar, tinh bột,
CMC, thuốc thử Lugol
Nhuộm gram Crystal violet, lugol, ethanol, fuchsin
Tách chiết DNA vi khuẩn
Lysozyme, protease K, lysis buffer
type 4, wash buffer type 6, elution
buffer type 5, RNAse A
Phản ứng khuếch đại gen (PCR)
DNA, primer, taq, H
2
O, dNTP buffer,
MgCl
2
>54
Nghiên cứu được thực hiện với các trang thiết bị, máy móc hiện đại, có độ
chính xác cao của Bộ môn Công nghệ Sinh học và Phòng Thí nghiệm chung,
Phân viện Thú Y miền Trung. Bao gồm có : tủ cấy, tủ ấm, tủ lạnh -4
0
C, -20
0
C,
-80
0
C, nồi hấp khử trùng, máy PCR, bể điều nhiệt cách thủy, máy li tâm lạnh,
máy đo quang phổ kế, máy lắc, cân phân tích, máy chuẩn pH, hệ thống điện di
ngang, pipet, máy ảnh, kính hiển vi.
V-X-- BCA@Am
.V--TC`52=ss6/F\:1:;
20
.V--TC`52=ss6/@@6tYAR\7
V-X---BCA@AFH7/u
Chúng tôi tiến hành lấy mẫu ở cả bốn hầm chôn xác động vật của Phân
viện. Mẫu đất được lấy vào các bình tam giác nút bông đã được khử trùng trước
đó (15g mẫu đất/bình), rồi đem về phòng thí nghiệm và tiến hành phân tích vi
sinh trong vòng 24 giờ.
V-X---RF;A:c
Mẫu đất lấy về (115 mẫu) được lắc trong 30ml dung dịch nước muối sinh
lý 0,9% trong 30 phút, sau đó tiến hành pha loãng bằng nước muối sinh lý từ 10
-
1
đến 10
-7
lần. Hút 100µl dịch ở các nồng độ pha loãng khác nhau trang trên đĩa
thạch chứa môi trường I đã chuẩn bị sẵn. Các đĩa thạch được đem ủ trong tủ ấm
ở 30
0
C, sau 24-48 giờ trên đĩa thạch sẽ xuất hiện nhiều dạng khuẩn lạc. Các
khuẩn lạc được cấy chuyển sang các đĩa môi trường I mới bằng phương pháp ria
ba pha để thu được các khuẩn lạc riêng rẽ. Có thể tiếp tục cấy chuyển 2 hoặc 3
lần như vậy cho đến khi thu được các khuẩn lạc thuần.
V-X--V-4sA=L1L5vABCA@A>@a
Tất cả các chủng vi sinh vật sau khi phân lập được tiến hành kiểm tra khả
năng sinh enzym protease. Các chủng được nuôi cấy lắc 200 vòng/phút, ở 30
0
C
trong 24 giờ. Dịch nuôi cấy được đem ly tâm ở 4
0
tyrosine và tryptophan.
Một đơn vị hoạt tính được định nghĩa là lượng enzym trong điều kiện tiêu
chuẩn, sau 1 phút phân giải protein tạo thành các sản phẩm hoà tan trong TCA
cho phản ứng màu với thuốc thử Folin-Ciocalteau tương ứng với 1µmol
tyrosine.
>
Phản ứng enzym
Ống thí nghiệm: hút 0,5ml dịch enzym vào ống nghiệm giữ ở 40
0
C, thêm
0,5ml dịch casein (đã đạt 30
0
C) lắc đều giữ ở 30
0
C trong 10 phút. Sau đó cho
3ml TCA vào, hỗn hợp được lắc đều và giữ 30 phút ở nhiệt độ phòng để dừng
phản ứng hoàn toàn rồi ly tâm 10 phút với 10.000 vòng/phút để thu dịch trong
suốt có chứa sản phẩm hoà tan của phản ứng enzym. Hàm lượng của sản phẩm
trong dung dịch lọc được xác định bằng phản ứng màu.
Ống kiểm tra: hút 0,5ml dịch enzym và 3ml TCA vào ống nghiệm, lắc
đều để bất hoạt enzym, thêm 0,5ml casein vào lắc đều và làm tiếp tục như ống
thí nghiệm. Mỗi ống thí nghiệm của một dịch vi sinh vật có một ống kiểm tra
riêng.
Ống đối chứng: thay 0,5ml dịch nuôi vi sinh vật bằng 0,5ml nước cất. Các
bước tiếp theo tiến hành tương tự như ống thí nghiệm.
Phản ứng màu
Lấy 0,5ml dịch sau phản ứng enzym cho vào các ống nghiệm, thêm 2ml
Na
2
CO
bằng dung dịch crystal violet trong 1 phút rồi rửa bằng nước cất, vẩy khô. Sau
đó nhuộm tiếp bằng dung dịch Lugol, để trong 1 phút. Đổ dung dịch lugol, rửa
23
qua bằng cồn ethanol, nhỏ cồn ethanol cho chảy qua tiêu bản đến khi dịch rửa
không còn màu thì thôi, rửa nước, thấm nhẹ xung quanh vết bôi. Nhuộm tiếp
bằng dung dịch fuchsin để 1 phút, rửa lại bằng nước và để khô. Quan sát sự bắt
màu thuốc nhuộm của vi khuẩn dưới vật kính dầu. Gram dương sẽ bắt màu xanh
tím, Gram âm bắt màu hồng.
V-X--O-4s/7F1L
Các chủng được nuôi cấy lắc 200 vòng/phút, ở 30
0
C trong 24 giờ. Dịch
nuôi cấy được ly tâm ở 4
o
C với tốc độ 6000 vòng/phút trong 5 phút để loại bỏ
cặn tế bào. 50µl các dịch nổi được đem nhỏ vào các giếng 10mm đã được đục
sẵn trên các đĩa môi trường IV. Các đĩa này được để ở 4
0
C trong 24giờ để cho
phép toàn bộ dịch nổi khuếch tán vào trong thạch, sau đó chuyển qua tủ ấm 30
0
C
để enzym phân giải cơ chất tinh bột. Sau 24 giờ, các đĩa thạch được đem nhuộm
với dung dịch lugol và quan sát vòng sáng xuất hiện trên nền xanh đen của đĩa
thạch do tinh bột phản ứng với iốt.
V-X--_-4sLFFF1L
Các bước tiến hành tương tự phương pháp định tính amylase. Dịch nổi vi
sinh vật được đem nhỏ vào các giếng đục sẵn trên đĩa thạch chứa cơ chất của
cellulase là CMC (môi trường III). Quan sát vòng sáng xuất hiện trên nền màu
hồng nhạt của đĩa thạch do CMC phản ứng với thuốc thử.
13,05
5,0
0,5
0,5
0,2
3,0
0,25
S8sAYm U IzFP
Chu trình nhiệt của phản ứng PCR
Chu trình nhiệt của phản ứng PCR gồm có các bước: biến tính các mẫu
DNA ở 94
0
C trong 2 phút. Sau đó thực hiện 35 chu kỳ gồm: 94
0
C trong 1 phút ,
55
0
C trong 1 phút, 72
0
C trong 3 phút và cuối cùng 72
0
C trong 10 phút.
Sản phẩm được khuếch đại bằng phản ứng PCR, sau đó được điện di trên
gel agarose 1% có bổ sung ethidium bromide (EtBr). So sánh độ dài băng DNA
vi khuẩn phân lập với các băng DNA chuẩn (Marker) dưới ánh sáng tử ngoại.
V-X--N-{@4@7>2YB9>1SlAA=L1L
0@1=B9
Chủng Bacillus sp. phân lập được được nuôi lắc ở 30
0
C, 200 vòng/phút