1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
HOÀNG ĐỨC AN
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH
DÙNG TRONG CHĂN NUÔI HEO LUẬN VĂN THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
MÃ SỐ: 60.54.10
2.2.1. Phương pháp phân tích hóa học 50
2.2.1.1. Phương pháp xác định amoniac (đạm thối) bằng cách cất kéo hơi
nước 50
2.2.1.2. Phương pháp phân tích hàm lượng H
2
S 51
2.2.2. Phương pháp phân tích vi sinh 52
2.2.2.1. Phương pháp xác định số lượng vi khuẩn 52
2.2.2.2. Phương pháp kiểm tra vi sinh vật tổng số 53
2.2.2.3. Phương pháp kiểm tra tổng số Coliform 56
2.2.2.4. Định lượng E.coli bằng phương pháp đếm khuẩn lạc 58
2.2.2.5. Phương pháp phân lập 59
2.2.2.6. Phương pháp giữ giống và cấy chuyền 60
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa 60
2.2.3.1. Xác định mật độ quang 60 3
2.2.3.2. Xác định khả năng sinh acid của vi khuẩn lactic 60
2.2.3.3. Phương pháp nhuộm Gram 61
2.2.3.4. Xác đinh khả năng phân hủy tinh bột và protein của vi khuẩn
Bacillus 61
2.2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm 62
2.2.4.1. Bố trí thí nghiệm tổng quan để sản xuất chế phẩm vi sinh 62
2.2.4.2. Bố trí thí nghiệm thử nghiệm chế phẩm trên heo 62
2.3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 64
PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 65
3.1. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT ĐỂ SẢN
XUẤT CHẾ PHẨM 65
3.4.2. Kết quả sử dụng chế phẩm sinh học trong chăn nuôi heo 932
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 987
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1001
PHỤ LỤC 1032
PHỤ LỤC 1. MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY CÁC VI KHUẨN 1032
PHỤ LỤC 2. MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1054
5
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
VSV: Vi sinh vật
CFU: Colony forming units
BOD (Biochemical Oxygen Demand): nhu cầu oxy sinh hóa.
TSA: Tryptone Soya Agar
VRB: Violet Red Bile Agar
BGBL: Brilliant Green Lactose Borth
SPW: Saline Pepton Water
OD (Optical Density): mật độ quang
TM: Cacbonat agar
LA: Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
ND1, ND2, ND3, ND4, ND5: Các chủng vi khuẩn lactic được phân lập nước
dưa chua
SC1, SC2, SC3, SC4, SC5: Các chủng vi khuẩn lactic được phân lập từ
sữa chua
D1, D2, D3, D4, D5: Các chủng vi khuẩn Bacillus phân lập được từ đất
87
5 Bảng 3.4. Số lượng vi sinh vật sống của chế phẩm theo 88
6 Bảng 3.5. Kết quả phân tích phân heo 91
7
Bảng 3.6. Hiệu quả sử dụng chế phẩm bổ sung vào thức ăn heo
mẹ
92
8
Bảng 3.7. Hiệu quả sử dụng chế phẩm bổ sung vào thức ăn heo
3 tháng tuổi
92
9
Bảng 3.8. Hiệu quả tăng trọng khi sử dụng chế phẩm sinh học
bổ sung vào thức ăn nuôi heo 3 tháng tuổi
95
91
7
Hình 3.6. Hình dạng thái khuẩn lạc của chủng SC4 trên
môi trường MRS
67
8
Hình 3.7. Hình dạng của chủng SC4 khi nhuộm tiêu cố
định
67
9
Hình 3.8. Hình dạng của chủng SC4 khi nhuộm tiêu
bản tươi
68
10
Hình 3.9. Hình ảnh về tế bào Bacillus subtilis nuôi trên
môi trường NB
71
11
Hình 3.10. Hình ảnh về tế bào vi khuẩn D3 nuôi trên
môi trường NB
71
12
Hình 3.11. Hình dạng của chủng Bacillus subtilis dưới
kính hiển vi quang học
72
13
Hình 3.12. Hình dạng của chủng D3 dưới kính hiển vi
quang học
72
14
79
21
Hình 3.20. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng
sinh trưởng của chủng Lactobacillus sp1
80
22
Hình 3.21. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng
sinh trưởng của chủng Lactobacillus sp2
80
23
Hình 3.22. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng
sinh trưởng của chủng vi khuẩn Bacillus subtilis
82
24
Hình 3.23. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng
sinh trưởng của chủng vi khuẩn Bacillus sp
83
25
Hình 3.24. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng
sinh trưởng của chủng vi khuẩn quang dưỡng
84
26
Hình 3.25. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến khả năng
sinh trưởng của các chủng vi khuẩn
85
27
Hình 3.28. Hiệu suất xử lý của chế phẩm đối với hàm
lượng H
2
S và NH
nguồn ô nhiễm này rất cần thiết. Trên cơ sở đó chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên
cứu sản xuất chế phẩm vi sinh dùng trong chăn nuôi heo” với mục đích sản xuất
ra một chế phẩm vi sinh dùng để bổ sung vào thức ăn nuôi heo dưới dạng dịch với
mục đích hạn chế mùi hôi thối và làm giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh trong
phân heo thải ra môi trường.
* NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN
1) Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn lactic và vi khuẩn Bacillus có
hoạt tính sinh học cao từ môi trường tự nhiên.
2) Nghiên cứu các điều kiện thích hợp nuôi cấy để thu nhận sinh khối của các
chủng vi sinh vật đã tuyển chọn.
3) Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất chế phẩm vi sinh dưới dạng dịch lỏng.
4) Bước đầu thử nghiệm sử dụng chế phẩm bổ sung vào thức ăn nuôi heo để
giảm thiểu ô nhiễm từ phân heo.
* Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Các số liệu khoa học thu được sẽ làm phong phú thêm hiểu biết về ứng dụng của vi
sinh vật trong chăn nuôi. Mặt khác kết quả nghiên của luận văn sẽ là các số liệu thực tế
để bổ sung vào lĩnh vực giảng dạy môn học vi sinh vật của Trường Đại học Nha Trang.
* Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Thành công của đề tài là cơ sở để ứng dụng sản xuất chế phẩm vi sinh vật
dùng trong chăn nuôi động vật và xử lý môi trường. 10
PHẦN I. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHẾ PHẨM SINH HỌC
1.1.1. Chế phẩm sinh học là gì ?
Chế phẩm sinh học là một tập hợp các chủng vi sinh vật có ích. Đó là các tế
bào sống của các chủng vi sinh vật, sống hợp sinh và sản sinh ra một số hợp chất có
tác dụng đến đời sống cây trồng, vật nuôi và cải thiện môi trường, đồng thời cũng
được lượng sinh khối lớn trong vòng 20-30 giờ. Mặt khác, các enzyme sinh ra có hoạt
lực cao, nguồn nguyên liệu sử dụng dễ kiếm, phong phú và rẻ tiền. Có thể thay đổi một
cách dễ dàng môi trường nuôi cấy để đạt hiệu quả như mong muốn. Đặc biệt, việc sản
xuất không phụ thuộc vào sự thay đổi của thời tiết vì diện tích nhỏ nên có thể khống chế
được nhiệt độ cần thiết [5].
Nói chung các vi sinh vật dùng làm chế phẩm sinh học thường phải có các đặc
điểm sau đây [2]:
- Có khả năng bám dính vào niêm mạc tiêu hóa của vật chủ.
- Dễ nuôi cây.
- Không sinh ra chất độc và không gây bệnh cho vật chủ.
- Có khả năng tồn tại độc lập trong một thời gian dài.
- Có khả năng sinh các enzyme hoặc các sản phẩm cuối cùng mà vật chủ có
thể sử dụng.
- Chịu được pH thấp ở dạ dày và muối mật ở ruột non.
- Biểu hiện hiệu quả có lợi đối với vật chủ.
Cơ chế tác dụng của các vi sinh vật trong chế phẩm sinh học đã được giải thích:
- Cạnh tranh thức ăn và vị trí bám với các vi sinh vật gây bệnh.
- Làm bất hoạt các độc tố hoặc các sản phẩm trao đổi chất có hại do các vi sinh
vật gây bệnh sinh ra.
- Tạo ra các chất ức chế sinh trưởng của các vi sinh vật gây bệnh, ví dụ chất
kháng sinh, hydroperoxit.
1.1.2. Thành phần của chế phẩm sinh học
Chế phẩm sinh học thường có những nhóm vi sinh vật sau:
Các nhóm vi sinh vật cơ bản:
- Vi khuẩn lactic.
- Vi khuẩn Bacillus. 12
nitratreductase. Chúng có khả năng lên men, sử dụng carbohydrate là nguồn năng
lượng và tạo thành acid lactic là sản phẩm cuối cùng chủ yếu hoặc duy nhất. Vi
khuẩn lactic sống từ kỵ khí đến vi hiếu khí [8]. 13
Vi khuẩn lactic được chia làm các giống chủ yếu sau đây [18]:
* Giống Lactobacillus hình que, thường có kích thước (0,5-1,2)x(1-10)µm.
Đây là loại vi khuẩn sinh acid lactic phổ biến và điển hình nhất. Kích thước của
chúng thay đổi tùy loài, chẳng hạn Lactobacillus plantarum có dạng hình que xếp
chuỗi hoặc đứng riêng lẽ (Pederson, 1936), Lactobacillus casei có dạng hình que
ngắn hoặc dài, tế bào hình que mảnh, đôi khi hơi cong, xếp thành cặp hay chuỗi.
Giống Lactobacillus là loài trực khuẩn, có thể sống ở pH=3,8 hoặc thấp hơn,
hoạt động hô hấp thấp. Nhiệt độ tối thích là 30-40
0
C. Lactobacillus phân bố rộng rãi
trong môi trường, đặc biệt trên những thực phẩm có nguồn gốc thực vật và động
vật, thường sống trong ruột chim và động vật hữu nhũ.
* Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình oval, đường kính từ
0,5÷0,8µm, chiều dài khoảng 1,6µm. Đôi khi chúng có dạng hơi tròn, chiều dài
khoảng 1÷3µm, xếp thành chuỗi và không tạo thành một đám tập trung. Lên men dị
hình sản phẩm là acid lactic cùng với CO
2
, etanol, các acid bay hơi. Chúng phát
triển được ở 10
0
C, nhưng không mọc được ở 45
0
C.
phẩm chính là acid lactic nhưng không sinh gas, pH cuối cùng là 4,2÷4,6.
Môi trường dinh dưỡng phức tạp. Có thể phát triển ở 10-45
0
C (tối thích 37
0
C),
pH= 9,6; 6,5% NaCl. Thường lên men lactic lactose. Hiện diện rộng rãi trong tự
nhiên đặc biệt trong phân động vật có xương sống.
* Giống Lactococus có dạng tế bào hình cầu hoặc hình trứng, kích thước (0,5-
1,2)x(0,5-1,5)µm, thường xuất hiện dạng cặp hoặc chuỗi ngắn trong môi trường lỏng.
Hiếu khí tùy ý, lên men nhiều loại carbohydrate với sản phẩm chủ yếu là acid
lactic nhưng không sinh gas. Phát triển được ở 10-45
0
C, tối thích ở 30
0
C. Được tìm
thấy phổ biến nhất trong các sản phẩm sữa và ở thực vật.
- Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic
Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic khác nhau thì khác nhau, đặc biệt là
nhu cầu về vitamine và nitơ. Chẳng hạn, loài Lactobacillus được coi là nhóm vi
khuẩn có đòi hỏi về dinh dưỡng cao nhất. Chúng đòi hỏi không chỉ các chất hữu cơ
phức tạp chứa cacbon, nitơ, photphat và lưu huỳnh mà còn nhu cầu lớn về các yếu
tố cần cho sự phát triển như vitamine, muối vô cơ [8].
- Nhu cầu dinh dưỡng Cacbon
Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được rất nhiều loại hydratcacbon, từ các hexoza
(glucosese, fructose, mantoza, galactoza), các đường đôi (saccaroza, lactoza,
maltoza) cho đến các polysaccarit (tinh bột, dextrin).
Nguồn năng lượng quan trọng nhất cho vi khuẩn lactic là monosaccarit và
disaccarit. Nguồn cacbon này được dùng để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu
trúc tế bào và sinh ra các acid hữu cơ như acid malic, pyruvic, fumaric, axetic
(chi phụ Thermobacterium).
- Các vi khuẩn có thể phát triển tốt trên môi trường chỉ có sistein và muối
amoni (chi phụ Streptobacterium).
- Các vi khuẩn có thể phát triển trên môi trường có nguồn nitơ duy nhất là
muối amoni (giống Streptococcus)
Như đã nói trên, để sinh trưởng và phát triển bình thường ngoài nitơ dưới dạng hỗn
hợp các acid amine, vi khuẩn lactic còn cần những cơ chất hữu cơ phức tạp chứa nitơ
như các sản phẩm thủy phân protein từ thịt, lactanbumin, casein, pepton, peptid [8].
- Nhu cầu Vitamine:
Các vi khuẩn lactic, đặc biệt là loài Lactobacillus rất cần vitamine cho sự phát
triển. Thường thì phải bổ sung vào môi trường các chất có chứa vitamine như nước 16
khoai tây, ngô, cà rốt, dịch tự phân nấm men và nhiều chất khác. Các vitamine đóng
vai trò là các coenzymee trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Rất ít vi khuẩn
lactic có khả năng tổng hợp được vitamine.
Rogosa và cộng sự (1961) đã chỉ ra rằng acid nicotinic (vitamine B
5
) và acid
pantotenic (vitamine B
3
) rất cần thiết cho sự phát triển của tất cả các loài vi khuẩn
lactic. Trong khi đó vi khuẩn lactic lên men dị hình rất cần thiamine (vitamine B
1
),
nhưng acid folic và acid p-amineobenzoic không ảnh hưởng đến sự phát triển của
loài Lactobacillus.
Có thể tích tụ các vitamine trong tế bào vi khuẩn lactic đang được nghiên cứu.
- Các chất hữu cơ khác cần cho sự phát triển của vi khuẩn lactic
Ngoài các acid amine và vitamine ra vi khuẩn lactic còn có nhu cầu rất lớn về các
hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển của chúng. Dưới đây là một số hợp chất hữu cơ
ảnh hưởng đến sựu phát triển hoặc kích thích sự phát triển của vi khuẩn lactic:
- Các bazơ nitơ: Adenin, hypoxantin, guanin, uraxin, thimin, thimidin.
- Acid hữu cơ: acid axetic và nhiều acid hữu cơ không bay hơi khác.
- Acid amine: L-asparagin, L-glutamine.
Trong môi trường có chứa các acid amine tự do, vitamine và nhiều cấu tử cần
thiết khác, protein chưa thủy phân hoàn toàn sẽ thúc đẩy sự phát triển nhất định của
vi khuẩn lactic. Có khả năng là các peptid thực hiện vai trò cung cấp các acid amine
cần thiết cho quá trình đồng hóa. Chúng kích thích sự phát triển của tế bào hiệu quả
hơn so với các acid amine tự do (Raines, Haskell, 1986).
Một loạt chất thuộc về nhóm các yếu tố phát triển hữu cơ là acid axetic và acid
xitric. Có sự ảnh hưởng thuận lợi của xitrat đến tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn
lactic đã được chứng minh đó là lý do tại sao hiện nay người ta lại sử dụng rộng rãi
xitrat làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quản các chủng vi
khuẩn lactic.
Tương tự xitrat, acetate hay acid axetic có tác động quan trọng đến sự sinh
trưởng của tế bào. Acetate được dùng làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy
nhiều vi khuẩn lactic.
Một loại acid hữu cơ quan trọng khác có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng của hầu
hết các loại vi khuẩn lactic là acid oleic (có thể thay thế bằng linoleic và acid linolenic).
Đó chính là nguyên nhân tại sao người ta lại sử dụng Tween-80, một dẫn xuất của acid
oleic (polyoxythlen sorbitol monolat), trong thành phần môi trường phân lập, nuôi cấy vi
khuẩn lactic. Một vài loài vi khuẩn lactic (Lactobacillus acidophillus và Lactobacillus
bulgaricus) rất cần các acid béo không no cho sự phát triển. Các acid béo không no ở đây
có tác dụng chuyển hóa thành biotin (vitamine H) chất sinh trưởng rất cần thiết cho vi
khuẩn lactic [8].
3
)
Lactobacillus casei
Leuconostoc mesenteroides
Streptococcus faecalis
0-0,20
Riboflavin
(Vitamine B
2
)
Lactobacillus casei
Streptococcus lactis
0-1
Thiamine (Vitamine B
1
)
Lactobacillus fermenti
Streptococcus lactis
0-5
Pyridoxin
(Vitamine B
6
)
Lactobacillus casei
Lactobacillus faecalis
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus delbrueckii
0-0,7
0-0,4
Vitamine B
2-
.
- Ổn định cấu trúc tế bào. Mn
2+
tham gia vào việc làm ổn định riboxom.
- Mg
2+
là chất hoạt động trong các quá trình lên men lactic bằng cách giúp vi
khuẩn sử dụng tốt hơn các loại đường [8].
Hoạt tính enzyme protease, lipase và nuclease của vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic có hoạt tính proteolitic để tác dụng lên protein và peptid là các
enzyme proteinase và peptidase.
Hoạt tính proteolitic có ở các dạng cầu khuẩn cũng như ở các dạng trực khuẩn
hoặc liên cầu khuẩn chịu nhiệt. Trong quá trình phân giải protein của sữa, đặc biệt
là trong thời gian đầu nuôi cấy chủng (vi khuẩn vào sữa, sẽ xuất hiện sự tạo thành
các acid amine bao gồm asparagin, glycine, serin, acid glutamic, threonin, tyrosin,
valine, phenylalanine, isoleucine) cũng như các peptid.
Trực khuẩn lactic có hoạt lực proteolitic cao hơn cầu khuẩn. Chẳng hạn như:
L.Bulgaricus, L.casei có khả năng phân giải casein sang dạng hòa tan tới 25-30%,
còn Str.cremoris và Str.lactis chỉ chuyển hóa được 15-17%.
Hoạt lực proteolitic của vi khuẩn lactic được đánh giá bằng hàm lượng
N-amine tự do hòa tan trong môi trường. Cần lưu ý, khi xác định hàm lượng N-
amine tự do phi protein đã có trong môi trường trước khi vi khuẩn hoạt động.
Thủy phân protein của vi khuẩn lactic là do sự tác động của enzyme protease nội
bào cũng như ngoại bào. Các dịch chiết từ tế bào (sau khi nuôi vi khuẩn 24 giờ, rồi phá
vỡ vỏ tế bào, ly tâm lấy dịch) ta đều thấy có hoạt tính enzyme này. Tại đây ta thấy có 20
có khả năng sinh enzyme nuclease ngoại bào chứa ADN hoặc ARN. Thỉnh thoảng
có những chủng sinh đồng thời 2 enzyme ngoại bào ADNaza và ARNaza.
Như chúng ta đã biết, vi khuẩn lactic không có khả năng tạo thành catalaza.
Song, vài chục năm trở lại đây hàng loạt các tác giả đã thông báo tìm thấy hoạt tính
catalaza ở những vi khuẩn lactic khác nhau. Thật vậy, một vài loài vi khuẩn lactic
có khả năng phân giải H
2
O
2
được tạo thành trong việc sử dụng các cơ chất xác định,
sự có mặt hoạt tính này ở các loài vi khuẩn lactic được gọi theo tên khác là
Pseudocatalaza (Whittenbery, 1964). Pseudocatalaza tìm thấy ở các loài
Pediococcus pentosaceus, Leuconostoc mesenteroides và Lactobacillus plantarum
khi nuôi ở môi trường dinh dưỡng với 0,05% thạch, nhưng không có đường
glucosese. Hoạt tính Pseudocatalaza giảm đáng kể khi pH môi trường giảm từ 7
xuống 4,5 [8]. 21
Các chất bacterioxin của vi khuẩn lactic
Trong tự nhiên vi khuẩn lactic phát triển có tác dụng ức chế nhiều loại vi sinh
vật khác, thậm chí ức chế nhiều chủng thuộc nhóm vi khuẩn này. Hiện tượng này là
tính sống đối kháng có quan hệ tương tác khá phức tạp. Đặc điểm những mối quan
hệ này phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Mức độ của quan hệ tương tác được xác định
bằng các điều kiện của môi trường sống và có thể được thay đổi trong quá trình phát
triển của vi sinh vật.
Tính đối kháng của vi khuẩn lactic được lặng lẽ ứng dụng vào thực tế đời sống
của loài người từ thuở xa xưa, như trong sản xuất sữa chua, muối chua rau quả, thịt,
cá, ủ chua thức ăn gia súc… nhờ khả năng tạo thành acid lactic trong quá trình lên
amine và các tính chất khác giống với subtilin-chất bacterioxin do Bacillus subtilis tạo
thành (Gross et ah., 1969). Cấu tạo phân tử của nizin gần giống một phân tử protein.
Trong thành phần có các acid amine như leucine, valine, alanine, glycine, prolin,
histidin, lysine, acid glutamic, acid asparatic, serine, methionin.
Nizin được sản xuất ở qui mô công nghiệp ở Anh. Sản phẩm là loại bột trắng
dạng tinh thể, rất ít hòa tan trong nước, nhưng độ hòa tan được tăng lên ở môi trường
acid (pH = 4,2 tan được 129g/l). Bảo quản nizin ở điều kiện bình thường hoạt lực
kháng sinh giảm không đáng kể. Hoạt lực là 1g = 40 triệu UI (theo hệ thống Riding).
Phần lớn Nizin liên kết với màng và thành vỏ tế bào. Ở đó nó không ở trạng thái tự
do mà ở trong tổ hợp với các polyme khác để tạo thành phức hợp canxi-nizin.
Trong tế bào Str.lactis, nizin tham gia vào chức năng kiểm soát cơ chế kìm
hãm sinh trưởng ban đầu của chủng sản, nhưng không ảnh hưởng đến tốc độ sinh
trưởng. Sinh tổng hợp nizin không xảy ra ở pha tiềm phát. Tác dụng kìm hãm của
nizin thấy rõ ở vi khuẩn propionic, Staphylococus, Sarsina, nhưng không thấy ở
nấm men. Với tác dụng của nizin, khả năng bền nhiệt của bào tử vi khuẩn bị suy
giảm. Nó được hấp phụ lên bề mặt bào tử làm phá hủy sức thẩm thấu của màng và
kìm hãm sự sinh trưởng của tế bào. Cơ chế tác dụng của nizin đến tế bào là do nó có
khả năng liên kết với nhóm sulfohydryl và ảnh hưởng tới hàng loạt enzyme quan
trọng, trước hết là glutamine và acetyl-CoA.
Nizin bị phá hỏng ở nhiều vi sinh vật có khả năng sinh enzyme nizinase.
Trong đường tiêu hóa nó mất hoạt tính ở vùng pH kiềm. Nizin không được dùng
làm thuốc kháng sinh chữa bệnh, vì nó hòa tan rất kém trong môi trường trung tính
và bị phân hủy trong phần cuối của đường tiêu hóa. 23
Nhiều nước trên thế giới cho phép dùng nizin trong bảo quản và chế biến thực
phẩm, như ở Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Nga, Úc… Nó được dùng chủ yếu trong đồ hộp để
ngăn ngừa sự phá hỏng của các vi khuẩn sinh bào tử. Thêm 100-200mg nizin vào 1kg
hoặc liều cao [8]. 24
* Vi khuẩn Bacillus
Các vi khuẩn Bacillus là nhóm trực khuẩn sinh bào tử sống hiếu khí tùy tiện,
nhưng trong điều kiện hiếu khí hoạt động mạnh hơn. Chúng rất phổ biến trong tự
nhiên. Một số loài của giống này còn thấy trong khoang miệng, trong đường ruột
của người và động vật. Tất cả các loài Bacillus đều có khả năng phân giải hợp chất
hữu cơ chứa nitơ, như protein khá mạnh nhờ sinh ra protease ngoại bào. Ngoài ra,
chúng còn có khả năng sinh ra amylase làm loãng tinh bột, biến chất này thành dễ
hòa tan và thủy phân tiếp theo thành các dextrin và các loại đường hợp thành. Một
số chủng thuộc loài Bacillus subtilis, B.mesentericus… có thể có khả năng sinh ra
enzyme cellulase và hemicellulase phân hủy cellulose, hemicellulose.
Quá trình thủy phân có thể tóm tắt như sau:
Sản phẩm của quá trình là amoniac (NH
3
) trong dung dịch amoniac ở dạng ion
amon (NH
4
+
) và kiềm hóa môi trường (từ trung tính sang kiềm). Do đó, vi khuẩn
Bacillus còn được gọi là vi khuẩn amon hóa hay các vi khuẩn gây thối rửa. Ngoài
amoniac, sản phẩm còn tạo ra H
2
S do phân giải các acid amine chứa lưu huỳnh như
xistein, sixtin và methionin. Ngoài H
2
chính giữa, nằm ở gần đầu hoặc ở đầu tế bào.
Nội bào tử của vi khuẩn được sinh ra không phải để sinh sôi nảy nở mà để
chịu đựng với các điều kiện bất lợi. Đó là những tế bào ở trạng thái nghỉ mà trong
chúng các quá trình sống bị ức chế rất mạnh. Bào tử có màng nhiều lớp, chứa ít
nước tự do và do đó có thể chịu đựng tốt với nhiều tác động bất lợi có thể làm chết
các tế bào dinh dưỡng. Ở phần lớn vi khuẩn, trong tế bào chỉ có một bào tử. Khi bào
tử được hình thành, ta thấy tế bào và các phần còn lại bị hủy đi và làm cho bào tử
được rời ra. Gặp các điều kiện thuận lợi bào tử sẽ nảy mầm. Mỗi bào tử cho ra một
tế bào dinh dưỡng.
Khi quan sát tiêu bản vi khuẩn sống, rất dễ dàng phân biệt được bào tử bởi vì
chúng làm chiết quang rất mạnh. Với các phương pháp nhuộm màu thông thường
bào tử không bị nhuộm màu hoặc chỉ nhuộm được màu rất nhạt trông giống như các
thể ẩn nhập sáng trên một nền tế bào chất nhuộm màu. Để nhuộm bào tử phải được
xử lý bằng các dung dịch thuốc nhuộm đậm đặc và vừa nhuộm vừa phải đun nóng.
Để xác định được vị trí của bào tử trong tế bào phải được sự nhuộm màu tương
phản so với phần còn lại của tế bào. Phương pháp tốt nhất để quan sát bào tử và vị
trí của chúng trong tế bào là phương pháp soi các tế bào sống với kính hiển vi có
thiết bị tương phản pha [8].
Copyright: Tài liệu đại học ©