KHOA SINH - KTNN
====== THÙY DUNG NGHIÊN CU QUY TRÌNH X LÝ
I HM HÀ NI 2
KHOA SINH - KTNN
======
THÙY DUNG NGHIÊN CU QUY TRÌNH X LÝ
VÀ BO QUN MÀNG BC TO RA
T VI KHUN GLUCONACETOBACTER
KHÓA LUN TT NGHII HC
Chuyên ngành: Vi sinh vt hc ng dn khoa hc
KIM NHUNG
Em xin kht qu nghiên cu ca riêng cá nhân em, tt
c nhng s lic thu thp t thc nghim và qua x lý thng kê,
hoàn toàn không có s li tài nghiên cu này không trùng vi
công trình nghiên cu ca các tác gi khác. Nhng kt qu nghiên cu ca các
tác gi u có trích d chính xác. Em
xin phép tác gi c trích d b sung cho khóa lun ca mình.
Em xin phép và trân trng c
Hà Ni, ngày 12 tháng 04 4
Sinh viên
Thùy Dung
MC LC M U 1
1. Lý do ch tài 1
2. Mc tiêu c tài 2
3. Ni dung c tài 2
c và thc tin c tài 2
m mi c tài 2
ng lên men (MT3) 16
u 16
m hình thái và cách sp xp t bào
trên tiêu bn nhum kép 16
o qun chng ging thch nghiêng 17
lí màng 17
ng và loi b các cha ca môi
ng nuôi cy. 17
PH ca màng BC 17
ch t bào trên màng BC 17
lý 18
o qun màng 18
y khô 18
2.2.5.2. Bo qun vi dch chit thc vt 18
18
ng kê và x lý kt qu 18
. KT QU NGHIÊN CU VÀ THO LUN 20
3.1. Lên men to màng BC 20
3.1. Hình thái chng vi khun Gluconacetobacter BHN
2
20
3.1.1.1. Hình thái vi khun Gluconacetobacter BHN
2
trên
ng th 20
3.1.1.2. Hình thái chng Gluconacetobacter BHN
2
trên ng
thch nghiêng 21
3.1.1.3. Kt qu nhum Gram vi khun Gluconacetobacter BHN
Hình 1.1. Si cellulose ca cellulose thc vt và màng BC (SEM) 7
Hình 3.1. Gluconacetobacter BHN
2
ng th 20
Hình 3.2. Vi khun Gluconacetobacter BHN
2
ng thch nghiêng 21
Hình 3.3. Kt qu nhum Gram ca Gluconacetobacter BHN
2
21
Hình 3.4. Nhân ging Gluconacetobacter BHN
2
cp 1 22
Hình 3.5. Màng BC sau 5 ngày lên men 23
lí 25
Hình 3.7. Màng BC qua x lí NaOH 25
Hình 3.8. Màng BC sy 30
o
C 28
Hình 3.9. Màng BC sy 50
o
C 29
Hình 3.10. Màng BC sy 70
o
C 29
Hình 3.11. Màng BC ngâm vi dch chi xanh 30
công và nm mc xut hin trên màng 30
bng máy hút chân không 31
Hình 3.14. Màng BC x lí theo quy trình mi chng 34
bng acid acetic 5% 34 DANH MC CÁC T VIT TT A.xylinum
Acetobacter xylinum
BC
Bacterial cellulose
CATB
Cetyl trimethylammonium bromide
Cs
Cng s
Dntp
Deoxynucleotide triphotphat
i Hm
MT1
ng 1
MT2
ng 2
MT3
Môi ng 3
Nxb
Nhà xut bn
SEM
Scanning Electron Microscope (Kính hin t quét)
SDS
sinh hc, làm màng bo qun thc phm c bi c y hc,
c ng dng làm da tm thi thay th u
tr bng, loét da, làm mch máu nhân tu tr các bnh tim mch; làm mt
n i c ng dng trong
c thc phm nn xut thch d tráng ming, làm
màng bc thc phm và trong công nghip sn xut giy
chng cao.
2
Vit Nam, vic nghiên cu và ng dng màng BC còn m
khiêm tn, các nghiên cu ng dng mi ch dng lu nghiên cu.
Các kt qu ng dng ca màng BC hi ch dng li u kin thí
nghim.
Trong nh i phòng thí nghim Thc vt - Vi sinh
i hhm Hà Np, tuyn chc chng vi
khun có kh u xây dng quy trình x lí và bo
qun màng nhm ng dng rng rãi trong thc t. Các nghiên cu cho thy
màng BC to ra t vi khun Gluconacetobacter có rt nhiu ng dng trong
c khác nhau, vì vy cn xây dng mt quy trình x lí và bo qun
màng nghiêm ngt nhm tu king nghiên c
màng sau này. Vi mt thc trên, tôi ch tài: cu quy
trình x lí và bo qun màng BC to ra t vi khu
Hoàn thin trong vic x lí và bo qun màng BC to ra t vi khun
Gluconacetobacter.
3.1. Lên men to màng BC t chng vi khun Gluconacetobacter BHN
2
3.2. Quy trình x lí và bo qun màng BC quy mô phòng thí nghim
+
-/w
+
+
+
Oxy hóa acid acetic thành CO
2
và H
2
O
+
+
+
+
-
w
Oxy hóa lactate thành CO
2
và H
2
O
+
w
+
+/-
-
w
ng cha 0,35%
acid acetic
+
+/-
+
+
Hình thành acid t:
D-manitol
Glycerol
Raffinose
-/+
-/+
-
-
-
nd
+/-
+
-
+/-
+
-
+
+
-
-
+
- Không có kh ng có cha 3% (l/l)
ethanol và 5-
- i s có mt ca acid acetic.
- Không có kh ng hóa methanol.
- Có kh -ketogluconic, không có kh
thành 2,5-diketogluconic t D-glucose
- Hu ht các chng có kh ng có
ngun cacbon là ethanol.
- Có kh ng hp cellulose
- Ubiquinon loi Q-10
- % mol G + C = 55-63.
Theo Boesch và cs (1998) [22], Yamada và cs (2000), và hin nay vn
có nhm khác nhau v phân loi h Acetobacteraceae
Gluconacetobacter xylinus (A. xylinum) và xp vào chi Gluconacetobacter
v ca s phân chia này là vic phân tích trình t chui 16S rDNA.
m này hi là da vào cu trúc
phân t c nhi i công nhn. Mc dù xp chng vi khun
Gluconacetobacter vào nhng chi, nhng h, nhng lp phân loi khác nhau
t c u thng nht vi nhau v mt s m
5
sinh lý, sinh hóa ca Gluconacetobacter u etylic
thành acid acetic, kh p tc acid acetic thành CO
2
và H
2
O;
kh -ketogluconic t D-glucose c bit là kh
ng hp cellulose kh có các chng
Gluconacetobacter.
ng to ra nhc tính hình thái khác
hn cellulose trong u kin nuôi c].
1.1.4. Nhu cng
Tu vào ngun nguyên li c da, dch khoai tây, dch trái cây,
ng hóa cht tng hpng nuôi mà n s
phát trin ca Gluconacetobacter và kh ng hp cellulose khác nhau.
1.1.5. ng cu kin nuôi cy
pH: Vi khun Gluconacetobacter phát trin thun li trên môi
ng có pH thng nuôi cy cn b sung thêm acid
acetic nhng thi acid acetic còn có tác dng sát
khun s phát trin ca vi sinh vt có hi [27], [28].
thông khí: Vi khun Gluconacetobacter là vi khun hiu khí bt
buu kin tiên quyt khi lên men to sinh khu kin thông khí.
cng oxy cn cung ci ln.
Trong thc t thông khí quyt BC. Vì vy hình thc sc khí
cung cp oxy và s dng cách khung là phù hp cho sn
ng BC cao trong lên men n s dng dng c có b
mt rng, thoáng và lng mng [22].
Nhi : Nhi thích hp vi vi khun Gluconacetobacter t
25 - 30
o
C. nhi thp quá trình lên men xy ra chm. Nhi cao s c
ch hong và n m s sinh sn ca t bào và hiu
sut lên men s gim[24].
7
1.2.1. Cellulose vi khun (Bacterial cellulose, BC)
A.J. Brown lu tiên trình bày v s tng hp cellulose
ca vi khun Gluconacetobacter n na sau th k XX,
không gn lignin, có th d dàng b phân hy bi mt s nhóm vi sinh vt. Vì
vy, cellulose vi khuc xem là ngun vt liu mi có nhi trong
].
1.3
1.3.1. ng dng ca BC trong mt s c
Màng BC có nhiu lt tr tinh s k
bn s co giãn, kh hình du, kh
c cao, b mt tip xúc lt g ng, b
dày ca vi si 100nm, b phân hu sinh h
hc và không gây d ng. Màng BC có các
ng dng trong nhic [2],[3].
1.3.1.1. Thc phm
Sn phc s dc ép trái cây và nhng thc
ung khác, trong mt ko, trong kem, yaourt, salad, thng có
tác dc, vt liu nh dch huyn phù, vt liu làm v
bc thc phm. Các sn phm ng dng cellulose vi khu c
thc phm: Món tráng ming (thch da, kem ít calori, tho),
chc ép trái cây và nhng thc ung khác, màng bao thc
phm [12].
9
1.3.1.2. Y hc
Màng tr bng: màng cellulose vi khun Gluconacetobacter tm du
mù u có tác d màng sinh hc tr bng [7].
Màng bu tr t
ni tng.
Tác nhân vn chuyn thung ming và da): dc tính
ca bi ta ng dng làm tác nhân vn chuyn thuc, làm
c t rã, dùng huy n c dc, làm cho
chúng không b tách pha khi bo qun lâu ngày.
[11],[19].
1.3.2. ng dng cu tr bng
Bng là mt tai nng gng và sinh hot hng ngày.
Ngoài tng hp bng nng còn gây ri lon ni t li
di chng nn kh ng, thm m và sc khe ci bnh.
Vit Nam, ch riêng Vin Bng Quc gia (Hà Ni) m p nhn
khong. Các tác nhân gây bng ch yu là bc sôi.
c canh nóng, acid, vôi tôi
[9].
Viu tr ti ch vng là mc
bit quan tri vi vt bu tr ti ch vt bng có tác dng
làm gi
n các bin chng nhim khun, tu kin tt cho
quá trình tái to
phc hi vi nhng hp bu tr ti
ch có tác dng ln
trong viu tr d phòng các bin chng ca nhim
khun ti ch nhim khua s mc và
d dn t vong cao), loi b nhanh các t chc
11
hoi t, tu kin tt cho quá trình hình thành mô ht và biu mô hóa hình
thành so, chun b tt nn ghép da trong phu thut [10].
1.4.
1.4.1. Trên th gii
Nghiên cu v màng BC t vi khun Gluconacetobacter và nhng ng
dng cc tin hành nhiu c trên th gii. Tác gi Brown,
1999, [23], [24], ng phân tách cho quá trình x lý
c, dùng làm chc bing cho t bào.
t ch bi nh
Gluconacetobacter, s hình thành BC và ng dng màng BC còn rt khiêm
ta Nguyn Th Mùi nghiên
c thay th c da trong sn xut thch da t vi
khun Gluconacetobacter. - 2000 các công trình nghiên cu v vi
khun Gluconacetobacter và kh a nhóm tác
gi n Th Ng Kim Nhung, Nguy
Cách. Các công trình mi ch u nghiên cu quá trình sinh acid acetic,
kh c tính cu trúc màng BC [15]; g t là
nghiên cu ng dng màng BC làm cht n c nh t bào vi
khuu ca nhóm tác gi Th
n Khc Thanh, Nguyng s nghiên cu v
ng c u kin lên men cho vi khun
Gluconacetobacter ng dng vào làm thch d u
ca nhóm tác gi Nguyng và Phm Thành H v chn lc dòng
Gluconacetobacter thích hp cho các lo ng dùng trong sn xut
cellulose vi khun. u ca nhóm tác gi Nguy
Thanh, Hunh Th Ngc Lan và cng s v màng BC t Gluconacetobacter
tm du tr bng. u ca tác gi
c 1 chng vi khun Gluconacetobacter,
13
kho sát kh o to màng ca chng này. Ngoài ngun nguyên liu
c hoa qu dùng cho lên men gim, còn có th s dng nhiu ngun
nguyên liu khu nht, các nguyên liu có chng,
tinh bt, acid h tamin , t các vùng min khác nhau Vit
Nam. Nhim v tip theo là nghiên cnh loi chng Gluconacetobacter
có kh c tính mng, dai, i, không gây kích
ng cho da, kh n tt, kích thích mc da non nhanh, giá
thành r, dùng làm màng tr bng. [7], [8], [9].
Vic nghiên cu và s dng màng BC t chng Gluconacetobacter 15
PHÁP
2.1.1. Ngun ging
Nhn ging vi khun Gluconacetobacter BHN
2
thun chng t phòng
thí nghim Vi sinh, i hm Hà Ni 2.
2.1.2. Thit b và hoá cht
2.1.2.1. Thit b
T m, t sc)
Ni hp Tommy (nht)
Box vô trùng (Haraeus)
Máy lc Orbital Shakergallenkump (Anh)
Máy li tâm Sorvall (M)
Micropipet Jinson (Pháp) các loi t 10ml
Máy so màu UV vis (Nht)
- Thu
Cân (Precisa XT 320M - Thu
Máy cc 2 ln (Hamilton Anh)
Kính hin vi quang hc)
Kính lúp soi ni STEMI 2000-C
n di
Máy hút chân không Amera
R