ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LƯƠNG BẢO UYÊN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ MẠT DỪA BẰNG NẤM MÙN TRẮNG,
XẠ KHUẨN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Chuyên ngành: HÓA SINH
Mã số chuyên ngành: 1.05.10 Phản biện 1: PGS.TS.Nguyễn Đức Lượng
Phản biện 2: PGS.TS.Nguyễn Tiến Thắng
Phản biện 3: TS.Nguyễn Đăng Nghĩa
Phản biện độc lập 1: PGS.TS.Trần Đình Mẫn
Phản biện độc lập 2: TS.Trần Thanh Thủy

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Phạm Thị Ánh Hồng

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2011
iii



1.3.1.1. Giới thiệu chung 22
1.3.1.2. Đặc điểm biến dưỡng và sinh lý của nấm 24
1.3.1.3. Nấm mùn trắng Phanerochaete chrysosporium 25
1.3.1.4. Nấm bào ngư 33
1.3.2. Vi khuẩn 35
Xạ khuẩn 35
1.4. VẬT LIỆU CẢI THIỆN CẤU TRÚC ĐẤT 37
1.4.1. Giới thiệu về phân bón 37
1.4.1.1. Phân bón hữu cơ 38
1.4.1.2. Phân bón vi sinh 38
1.4.2. Giới thiệu về compost 39
1.4.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình compost 41
1.4.2.2. Các giai đoạn của quá trình compost 41
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43
2.1. VẬT LIỆU 43
2.1.1. Vật liệu thí nghiệm 43
2.1.2. Hóa chất 43
2.1.3. Thiết bị thí nghiệm 44
2.1.4. Các công thức môi trường nuôi cấy vi sinh vật 45
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46
2.2.1. Đánh giá khả năng phân giải lignin trong mạt dừa của nấm mùn trắng
Phanerochaete chrysosporium PC36201và xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 46
2.2.2. Tác động của shock nhiệt lên nấm mùn trắng P. chrysosporium PC36201 47
2.2.3. Tác động của tia UV lên xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 48
2.2.4. Kết hợp phương pháp hóa học và sinh học nhằm làm giảm hàm lượng
lignin trong mạt dừa 49
2.2.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch kiềm lên quá trình phân giải
lignin trong mạt dừa 49
v

vi

2.2.9. Phương pháp tạo chế phẩm vi nấm và xạ khuẩn 61
2.2.9.1. Meo gạo lức (nhân giống PC36201 và nấm bào ngư) 62
2.2.9.2. Chế phẩm PC36201 được shock nhiệt 63
2.2.9.3. Chế phẩm xạ khuẩn V4 được xử lý bằng tia UV 63
2.2.10. Phương pháp xử lý số liệu 63
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 64
3.1: NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA SHOCK NHIỆT LÊN NẤM MÙN TRẮNG
PHANEROCHAETE CHRYSOSPORIUM PC36201VÀ TIA UV LÊN XẠ KHUẨN
STREPTOMYCES SP. V4 NHẰM NÂNG CAO HOẠT TÍNH LiP, MnP VÀ
CELLULASE 64
3.1.1. Đánh giá khả năng phân giải lignin trong mạt dừa của nấm mùn trắng
Phanerochaete chrysosporium và xạ khuẩn Streptomyces sp 64
3.1.2. Tác động của shock nhiệt lên nấm mùn trắng P. chrysosporium PC36201 65
3.1.2.1. Hoạt tính của LiP, MnP và cellulase của PC36201 theo thời gian
nuôi cấy 65
3.1.2.2. Nâng cao hoạt tính LiP, MnP và cellulase của P. chrysosporium
PC36201 bằng shock nhiệt 67
3.1.3. Tác động của tia UV lên xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 70
3.1.3.1. Xác định tỷ lệ sống sót của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 theo thời
gian chiếu UV 70
3.1.3.2. Xác định thời gian chiếu UV tối ưu cho việc sinh tổng hợp LiP, MnP
và cellulase có hoạt tính cao 71
3.1.3.3. Khảo sát sự thay đổi hoạt tính LiP, MnP và cellulase của xạ khuẩn
Streptomyces sp. V4 bị tác động bởi UV qua 2 thế hệ liên tiếp 73
3.1.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi lên hoạt tính LiP, MnP và
cellulase của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 được xử lý bằng tia UV 76
3.2: KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC VÀ SINH HỌC NHẰM LÀM GIẢM
HÀM LƯỢNG LIGNIN TRONG MẠT DỪA 79

3.4. NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA MẠT DỪA
TRONG NÔNG NGHIỆP VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 111
3.4.1. Biện pháp sử dụng mạt dừa làm giá thể trồng rau sạch 111
3.4.1.1. Một số chỉ tiêu ban đầu trong mạt dừa 113
3.4.1.2. Hiệu lực nông học của 4 nghiệm thức 114
3.4.1.3. Sự mùn hóa của giá thể 116
3.4.1.4. Humic acid, fulvic acid 121
3.4.2. Bước đầu khảo sát biện pháp sử dụng mạt dừa làm vật liệu xử lý nước rỉ
rác đô thị 121
3.4.2.1. Bổ sung xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 vào hỗn hợp mạt dừa và
nước rỉ rác 123
3.4.2.2. Bổ sung xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 và PC36201 vào hỗn hợp mạt
dừa và nước rỉ rác 127
viii

3.4.2.3. Bổ sung EM Bokashi vào hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ rác 130
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 138

TÀI LIỆU THAM KHẢO 140
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐỀ TÀI 149
PHỤ LỤC I 151
PHỤ LỤC II 156
PHỤ LỤC III 162
PHỤ LỤC IV 167

ix DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ
CÁC CHỮ VIẾT TẮT

cellulose trong mạt dừa
Hình 2.2: Sơ đồ thí nghiệm sử dụng kiềm, Pleurotus sajor-caju (nấm bào ngư), xạ
khuẩn Streptomyces sp. V4 được xử lý bằng tia UV để phân giải lignin và
cellulose trong mạt dừa
Hình 3.1: Sự thay đổi hoạt tính LiP của PC36201 theo thời gian nuôi cấy
Hình 3.2: Sự thay đổi hoạt tính MnP của PC36201 theo thời gian nuôi cấy
Hình 3.3: Sự thay đổi hoạt tính cellulase của PC36201 theo thời gian nuôi cấy
Hình 3.4: Hoạt tính LiP khi PC36201 được shock nhiệt ở 50
o
C, 60
o
C, 70
o
C
Hình 3.5: Hoạt tính MnP khi PC36201được shock nhiệt ở 50
o
C, 60
o
C, 70
o
C
Hình 3.6: Hoạt tính cellulase khi PC36201được shock nhiệt ở 50
o
C, 60
o
C, 70
o
C
Hình 3.7: Sự thay đổi số lượng bào tử xạ khuẩn sống sót theo thời gian chiếu UV
xi

Hình 3.21: Sự thay đổi hàm lượng lignin theo lượng chế phẩm PC36201 được shock
nhiệt bổ sung vào mạt dừa
Hình 3.22: Sơ đồ thí nghiệm bổ sung chế phẩm PC36201 được shock nhiệt vào mạt
dừa
xii

Hình 3.23: Sự thay đổi hàm lượng lignin qua các giai đoạn xử lý mạt dừa bằng
Ca(OH)
2
và PC36201 được shock nhiệt
Hình 3.24: Sự thay đổi hàm lượng cellulose qua các giai đoạn xử lý mạt dừa bằng
Ca(OH)
2
và PC36201 được shock nhiệt
Hình 3.25: Hàm lượng nitơ tổng số trong quá trình xử lý mạt dừa bằng Ca(OH)
2
và
PC36201 được shock nhiệt
Hình 3.26: Hàm lượng carbon tổng số trong quá trình xử lý mạt dừa bằng Ca(OH)
2

và PC36201 được shock nhiệt
Hình 3.27: Tỉ lệ C/N trong quá trình xử lý mạt dừa bằng Ca(OH)
2
và PC36201 được
shock nhiệt
Hình 3.28: Pleurotus sajor-caju lan tơ trên các nghiệm thức PI-NT1  PI-NT4
Hình 3.29: Nấm bào ngư trên PI-NT3 và PI-NT3A
Hình 3.30: Ảnh hưởng của Ca(OH)
2

Hình 3.45: Sự thay đổi tỉ lệ C/N của CaPs3 và CaPs3A dưới tác dụng của xạ khuẩn
Streptomyces sp. V4 được xử lý bằng tia UV
Hình 3.46: Cây đối chứng và lô A sau 40 ngày
Hình 3.47: Cây đối chứng và lô B sau 40 ngày
Hình 3.48: Cây đối chứng và lô C sau 40 ngày
Hình 3.49: Cây đối chứng và các cây NT1 sau 40 ngày
Hình 3.50: Hàm lượng C tổng số của các nghiệm thức trước khi trồng cải
Hình 3.51: Hàm lượng N tổng số trong các nghiệm thức trước khi trồng cải
Hình 3.52: Tỉ lệ C/N trong mẫu trước khi trồng cải
Hình 3.53: Một số đặc tính của mạt dừa, nước rỉ rác và một số chế phẩm vi sinh vật
Hình 3.54: Sự thay đổi hàm lượng lignin trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ rác dưới
ảnh hưởng của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4
Hình 3.55: Sự thay đổi hàm lượng cellulose trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ rác
dưới ảnh hưởng của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4
Hình 3.56: Sự thay đổi hàm lượng nitơ tổng số trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ
rác dưới ảnh hưởng của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4
Hình 3.57: Sự thay đổi hàm lượng lignin trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ rác dưới
ảnh hưởng của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 và PC36201
xiv

Hình 3.58: Sự thay đổi hàm lượng cellulose trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ rác
dưới ảnh hưởng của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 và PC36201
Hình 3.59: Sự thay đổi hàm lượng nitơ tổng số trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ
rác dưới ảnh hưởng của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 và PC36201
Hình 3.60: Sự thay đổi hàm lượng lignin trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ rác dưới
ảnh hưởng EM Bokashi
Hình 3.61: Sự thay đổi hàm lượng cellulose trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ rác
dưới ảnh hưởng EM Bokashi
Hình 3.62: Sự thay đổi hàm lượng nitơ tổng số trong hỗn hợp mạt dừa và nước rỉ
rác dưới ảnh hưởng của EM Bokashi

sajor-caju
Bảng 3.11: Sự thay đổi hàm lượng lignin và cellulose trong mạt dừa khi được xử lý
bởi Ca(OH)
2
và xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 được xử lý bằng tia UV
(CaV4)
xvi

Bảng 3.12 : Sự thay đổi hàm lượng lignin và cellulose trong mẫu CaPs3A theo thời
gian dưới tác dụng của xạ khuẩn Streptomyces sp. V4 được xử lý bằng tia
UV
Bảng 3.13 : Một số chỉ tiêu của mẫu CaPs3A sau 96 ngày xử lý
Bảng 3.14: Sự thay đổi hàm lượng lignin, cellulose, nitơ tổng số, carbon tổng số và
tỉ lệ C/N trong mạt dừa dưới tác dụng của các tác nhân hóa học và sinh
học
Bảng 3.15 : Các nghiệm thức sử dụng mạt dừa làm giá thể trồng cải ngọt
Bảng 3.16: Một số chỉ tiêu ban đầu của mạt dừa (mạt dừa sử dụng làm giá thể)
Bảng 3.17: Trọng lượng cải (gram) sau 15 ngày và 40 ngày trồng
Bảng 3.18: Hàm lượng C tổng số sau 15 và 40 ngày trồng cải
Bảng 3.19: Hàm lượng N tổng số sau 15 và 40 ngày trồng cải
Bảng 3.20: Tỉ lệ C/N sau 15 và 40 ngày trồng cải
Bảng 3.21: Tỉ lệ C/N giảm trong một ngày ở các nghiệm thức được sử dụng trồng
cải ngọt
Bảng 3.22:Một số chỉ tiêu hóa học của PIII-NT9 sau 45 ngày xử lý bằng EM
Bokashi
Bảng 3.23: Yêu cầu kỹ thuật phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt

149

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN

Phanerochaete chrysosporium khi bị xử lý bằng shock nhiệ
t”,
Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, Tậ
p 63,
Trang 76 – 80, Tháng 1/2010
1859 - 2171
TT

Tên đề tài/dự án
Mã số &
cấp quản lý
Thời gian
thực hiện

Chủ
nhiệm
/Tham
gia
Ngày
nghiệm
thu
Kết
quả
1
Khảo sát sự phân hủy lignin
và cellulose trong mạt dừa
của một số chủng xạ khuẩn
T2005-24
Cấp trường
6/2005 –

nhiệm

3/2008

Tốt
150

Đăng trên kỷ yếu Hội nghị
TT

Tên tác giả, tên bài viết, tên Hội nghị, thời gian tổ chức, nơi tố chức
1
Lương Bảo Uyên, Phạm Thị Ánh Hồng “ Sự thay đổi hàm lượng lignin và
cellulose của mạt dừa sau khi trồng nấm bào ngư Pleurotus sajor-caju và
nấm mèo Auricularia trong phòng thí nghiệm”, Hội nghị khoa học lần thứ 4,
trang 187, Tháng 10/2004, Trường Đại học khoa học tự nhiên TpHCM
2
Phạm Thị Ánh Hồng, Lương Bảo Uyên, “ Nghiên cứu xử lý mạt dừa bằng
phương pháp sinh học và hóa học ứng dụng làm phân sinh hóa hữu cơ”, Hội
nghị toàn quốc Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống,
Trang 497 – 500, 28/10/2004, Hà Nội
3
Lương Bảo Uyên, Trần Diễm Thúy, Phạm Thị Ánh Hồng, “Khảo sát sự phân
hủy lignin và cellulose trong mạt dừa của chủng Phanerochaete
chrysosporium”, Hội nghị toàn quốc Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong
khoa học sự sống, Trang 619 – 621, 10/8/2007, Quy Nhơn
4
Lương Bảo Uyên, Phạm Thị Ánh Hồng, “Khảo sát hoạt tính Lignin
peroxidase, Manganese peroxidase, Cellulase của xạ khuẩn V4 dưới tác
động của tia UV”, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, Trang 735- 737, - 4 -
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. MẠT DỪA
1.1.1 Khái niệm
1.1.2 Tính chất và thành phần hoá học của mạt dừa
- -

Bảng 1.1

 Khả năng giữ ẩm.
- 5 -
 Tính ổn định về mặt vật lý :
Bảng 1.2
Nguyên liệu Độ ẩm(%) pH
EC (dS/m)
N% P% K%

Cl(%)
- 6 -
1.1.3. Ứng dụng của mạt dừa