DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ

CFU

:

Colonie foriming unit

CMC

:

Carboxyl metyl cellulose

DNS

:

Acid Dinitro-salicylic

CT

:

Công thức

ĐC


phạm, một phần nhỏ được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi với hiệu quả thấp. Do
vậy, vấn nạn ô nhiễm môi trường nông thôn đang là mối quan tâm lớn của toàn
nhân loại. Rác thải làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người, môi
trường sinh thái. Vấn đề đặt ra phải ứng dụng kịp thời các tiến bộ khoa học kỹ
thuật nhằm giảm thiểu sự ô nhiễm môi trườngdựa vào quá trình phân hủy rác
thải thành chất hữu cơ phục vụ nông nghiệp. Song hợp chất cellulose chỉ có thể
bị thủy phân bằng acid hoặc enzyme cellulase ngoại bào của một số nhóm vi
sinh vật. Trong đó, vi khuẩn có thể phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các
chất hữu cơ đơn giản, đồng thời vi khuẩn có khả năng phát triển nhanh và có thể
tiết ra một lượng enzyme lớn với đầy đủ thành phần, có hoạt tính mạnh.[5]
Thừa Thiên Huếcũng đang chịu ảnh hưởng xấu của môi trường, nguyên
nhân do rác thải từ nhiều nguồn khác nhau. Trung bình mỗi ngày, toàn tỉnh có
khoảng 200 tấn rác thải sinh hoạt thải ra môi trường. Trong đó, khoảng 50% rác
ở các khu vực trung tâm được thu gom, chủ yếu được xử lý sơ bộ ban đầu như
đốt, chôn lấp, rắc vôi bột ở các bãi rác trung chuyển. Ở nông thôn, ít địa phương
tổ chức thu gom, xử lý rác thải, chủ yếu người dân tự xử lý theo hình thức chôn
lấp, đốt, thậm chí tùy tiện vứt ra môi trường xung quanh. Hiện, toàn tỉnh mới có
1


89/152 (58,5%) các phường, xã, thị trấn đã tổ chức thu gom rác đối với hộ dân
cư. Riêng khu vực nông thôn tỷ lệ này mới đạt 40%. Về nông thôn, chúng ta có
thể dễ dàng bắt gặp những “dòng sông chết” đầy ứ rác thải, xác xúc vật; các bãi
rác tự phát đầy ruồi nhặng khiến ai cũng phải bịt mũi đi cho nhanh; tại kênh
mương, bờ ruộng, các loại bao bì, chai lọ đựng thuốc bảo vệ thực vật bị vứt bỏ
tuỳ tiện, gây nguy hiểm cho chính người dân và ô nhiễm nguồn nước phục vụ
sản xuất. Ngoài ra đặc điểm địa lý Thừa Thiên Huế có nhiều sông ngòi, ao hồ
với hàm lượng bùn đất tích tụ hàng năm cao, số lượng lục bình lớn, hầu như che
kín đang ảnh hưởng đến cảnh quan thẩm mỹ và làm mất cân bằng hệ sinh thái
trong nước. Việc xử lý rác thải ở nông thôn trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế

+ Phân lập và tuyển chọn ra các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải
cellulose từ một số mẫu đất trồng, rác thải, mùn cưa.
+ Tìm hiểu những đặc tính, điều kiện sinh trưởng thích hợp cho chủng vi
khuẩn có khả năng phân giải cellulose mạnh.
+ Đánh giá khả năng phân giải cellulose của những chủng vi khuẩn có
hoạt lực enzyme mạnh nhằm đưa vào ứng dụng thực tế.
+ Nắm được phương pháp nghiên cứu, theo dõi và phân tích số liệu.

3


PHẦN 2
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cellulose và enzyme cellulase
2.2.1. Giới thiệu về cellulose
Cellulose là thành phần cơ bản của thực vật. Ngoài ra người ta còn thấy
chúng có nhiều ở tế bào một số loài vi sinh vật. Ở tế bào thực vật và một số tế
bào vi sinh vật chúng tồn tại ở dạng sợi.[24]

Hình 2.1. Cấu trúc không gian của cellulose
Cellulose không có trong tế bào động vật. Chúng là một homopolimer
mạch thẳng được cấu tạo bởi các β-D-glucose-pyranose. Các thành phần này
liên kết với nhau bởi liên kết glucose, liên kết các glucose này với nhau bằng
liên kết α-1,4glucoside. Các gốc glucose trong cellulose thường lệch nhau một
góc 1800 và có dạng như chiếc ghế bành. Cellulose thường chứa 10.000 - 14.000
gốc đường và được cấu tạo như hình.[24]

Hình 2.2. Cấu trúc phân tử của cellulose
4


Cellulase là một hệ enzyme phức tạp xúc tác sự thủy phân cellulose thành
cellobiose và cuối cùng thành glucose.
Sự phân giải cellulose dưới tác dụng của hệ enzyme cellulase xảy ra theo 3
giai đoạn chủ yếu sau:
5


Trong giai đoạn thư nhất, dưới tác dụng của tác nhân C 1, cellulose bị thủy
phân thành cellulose hòa tan. Trong giai đoạn thứ 2, cellulose hòa tan sẽ bị thủy
phân dưới tác dụng của hệ enzyme Cx tạo thành đường cellobiose.
Ở giai đoạn cuối cùng, dưới tác dụng của enzyme β-1,4-glucosidase (hay
cellobiase, EC 3.2.1.21), bị thủy phân thành glucose.[24]

Hình 2.3. Sự phối hợp hoạt động của 3 loại enzyme cellulase
Nhiều loài vi khuẩn cũng có khả năng phân hủy cellulose, tuy nhiên cường độ
không mạnh bằng vi nấm. Nguyên nhân là do số lượng enzyme tiết ra môi trường
của vi khuẩn thường nhỏ hơn, thành phần các loại enzyme không đầy đủ. Thường
ở trong đất có ít loài vi khuẩn có khả năng tiết ra đầy đủ 4 loại enzyme trong hệ
cellulase. Nhóm này tiết ra một loại enzyme, nhóm khác tiết ra một loại khác,
chúng phối hợp với nhau để phân giải trong mối quan hệ hỗ sinh. Nhóm vi khuẩn
hiếu khí bao gồm Pseudomonas, Celloulomonas, Achromobacter. Nhóm vi khuẩn
kị khí bao gồm Clostridiumvà đặc biệt là nhóm vi khuẩn sống trong dạ cỏ của động
vật nhai lại. Chính nhờ nhóm vi khuẩn này mà trâu bò có thể sử dụng cellulose có
trong cỏ làm thức ăn. Đó là những cầu khuẩn thuộc chi Ruminococcus có khả năng
phân hủy cellulose thành đường và các acid hữu cơ[7].
Các loài vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp cellulase trong điều kiện tự
nhiên thường bị ảnh hưởng bởi tác động nhiều mặt của các yếu tố ngoại cảnh
nên có loài phát triển mạnh, có loài phát triển yếu. Chính vì thế, việc phân hủy
cellulose trong tự nhiên được tiến hành không đồng bộ, xảy ra rất chậm.


trúc khác với tiên mao của các nhóm khác [24].
Có khoảng 40 triệu tế bào vi khuẩn trong một gram đất và hàng triệu tế bào
trong một mm nước ngọt. Ước tính có khoảng 5×10 30 vi khuẩn trên Trái Đất, tạo
thành một lượng sinh khối vượt hơn tất cả động vật và thực vật. Vi khuẩn có vai
trò quan trọng trong tái chế chất dinh dưỡng như cố định nitơ từ khí quyển và gây
thối rữa sinh vật khác. Trong vùng dinh dưỡng quanh cách mạch nhiệt dịch và lỗ
phun lạnh, vi khuẩn cung cấp những chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sống bằng
cách biến đổi các hợp chất hòa tan như hydro sulphua và metan thành năng lượng,
7


chúng có thể phát triển mạnh ở nơi sâu nhất trên Trái Đất là rãnh Mariana [24].
Vi khuẩn đầu tiên được quan sát bởi Antony van Leeuwenhoek năm 1683
bằng kính hiển vi một tròng do ông tự thiết kế. Tên "vi khuẩn" được đề nghị sau
đó khá lâu bởi Christian Gottfried Ehrenberg vào năm 1828, xuất phát từ chữ
βακτηριον trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là "cái que nhỏ". Louis Pasteur (18221895) và Robert Koch (1843-1910) miêu tả vai trò của vi khuẩn là các thể mang
và gây ra bệnh hay tác nhân gây bệnh.
Các vi khuẩn có rất nhiều kiểu trao đổi chất khác nhau. Vi khuẩn dị dưỡng
(heterotroph) phải dựa vào nguồn cacbon hữu cơ bên ngoài, và tất cả các vi khuẩn
gây bệnh đều là các vi khuẩn dị dưỡng. Trong khi các vi khuẩn tự dưỡng
(autotroph) có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ CO 2 và nước. Các vi khuẩn tự
dưỡng thu nhận năng lượng từ phản ứng ôxy hóa các hợp chất hóa học gọi là vi
khuẩn hóa dưỡng (chemotroph), và những nhóm thu năng lượng từ ánh sáng,
thông qua quá trình quang hợp, được gọi là vi khuẩn quang dưỡng (phototroph).
Có nhiều cách khác để gọi hai nhóm theo thuật ngữ tiếng Anh, ví dụ như
chemoautotroph và photosynthesis autotroph, v.v. Ngoài ra, các vi khuẩn còn
được phân biệt nhờ vào nguồn chất khử mà chúng sử dụng. Những nhóm sử dụng
hợp chất vô cơ (như nước, khí hidro, sulfua và ammonia) làm chất khử được gọi
là vi khuẩn vô cơ dưỡng (lithotroph) và những nhóm cần hợp chất hữu cơ (như
đường, axit hữu cơ) được gọi là vi khuẩn hữu cơ dưỡng (organotroph). Những

này gọi là quá trình cố định đạm. Nhiều vi khuẩn được tìm thấy sống cộng sinh
trong cơ thể người hay các sinh vật khác. Ví dụ như sự hiện diện của các vi khuẩn
cộng sinh trong ruột già giúp ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật có hại.
Vi khuẩn có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ một cách đáng kinh
ngạc. Một số nhóm vi sinh "chuyên hóa" đóng một vai trò rất quan trọng trong
việc hình thành các khoáng chất từ một số nhóm hợp chất hữu cơ. Ví dụ, sự
phân giải cellulose, một trong những thành phần chiếm đa số trong mô thực vật,
được thực hiện chủ yếu bởi các vi khuẩn hiếu khí thuộc chi Cytophaga. Khả
năng này cũng được con người ứng dụng trong công nghiệp và trong cải thiện
sinh học. Các vi khuẩn có khả năng phân hủy hydrocarbon trong dầu mỏ thường
được dùng để làm sạch các vết dầu loang.
Vi khuẩn, cùng với nấm men và nấm mốc, được dùng để chế biến các thực
phẩm lên men như phô-mai, dưa chua, nước tương, dưa cải bắp, giấm, rượu, và
yoghurt. Sử dụng công nghệ sinh học, các vi khuẩn có thể được "thiết kế" để sản
xuất thuốc trị bệnh như insulin, hay để cải thiện sinh học đối với các chất thải
độc hại [24].
2.3. Vi sinh vật tổng hợp cellulase
Ngoài vi sinh vật có khả năng cố định nitrogen và phân giải khó tan thì vi
sinh vật phân giải cellulose trong đất giữ vai trò không kém phần quan trọng vào
việc phân hủy xác bã hữu cơ, qua đó góp phần nâng cao độ phì nhiêu cho đất và
có ý nghĩa rất lớn đối với vòng tuần hoàn carbon trong tự nhiên.

9


Vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose có thể là kỵ khí hay hiếu khí.
Nhóm vi sinh vật chủ yếu thường gặp chủ yếu là vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc.
Các đại diện thường gặp có hoạt lực phân giải cellulose mạnh như vi khuẩn
Sprocytogapha, Cytogapha, Sorangium, Cellvibrio, Bacilius omelianxki,
Clostridum omelanski,…các loài xạ khuẩn như Streptomyces cellulosae, S.

A.terreus

Act.roseus

B.megateroides

A.syndovii

Act.griseus

B.mesnenteroides

A.flavus

Act.melamocylas

Clostridium sp.

Fusarium culmorum

Act.coelicolor

Acetobacter xylinum

Fusarium oxysporum

Act.candidus

Vi khuẩn dạ cỏ


Trichoderma viride

Act.xanthostrums

Clos.locheheadil

TRichoderma konongi

Thermonospora curvata

Cellulosemonas
10


2.3.1. Một số dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy cellulose
Trong tự nhiên có rất nhiều loài vi sinh vật có khả năng phân hủy cellulose
cả trong điều kiện kỵ khí và hiếu khí, bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn và các loài
nấm. Các vi sinh vật này thay phiên nhau thủy phân cellulose ở từng mắt xích
cho chuỗi chuyển hóa để cuối cùng tạo ra những cấu trúc đơn giản.
Vi khuẩn phân hủy cellulose theo hai kiểu: hiếu khí và kỵ khí. Vi khuẩn
hiếu khí phân hủy cellulose mạnh mẽ thuộc các chi sau: Pseudomonas,
Cellulomonas, Vibrio, Cellvibrio, Bacillus….Vi khuẩn kỵ khí phân hủy
cellulose còn gọi là vi khuẩn lên men cellulose, điển hình là vi khuẩn trong khu
hệ vi sinh vật trong dạ cỏ động vật nhai lại như Ruminococcusflavofaciens,
Ruminococcus
albus,Rminococcusparvum,
Bacteroides
succingenes,
Clostridium cellobioparum, Cillobacteriumcellsolven,…[12].
2.3.1.1.Vi khuẩn Bacillus sp

Hình 2.6.Vi khuẩn Pseudomonas putida.
12


2.3.1.4. Vi khuẩn Cellulomonas sp
Là vi khuẩn Gram dương, hình que. Chúng thường phân hủy cellulose bằng
cách tiết raenzyme endoglucanase và exoglucanase. Quá trình trao đổi chất của
chúng là hô hấp, Cellulomonas thường sử dụng glucose và cellulase để làm
nguồn dinh dưỡng sinh ra acid [19].

Hình 2.7.Vi khuẩn Cellulomonas.
2.3.1.5. Vi khuẩn Cytophaga
Các giống vi khuẩn Cytophaga có tế bào đầu nhọn, không sinh vi kén, sống
trong đất ít acid, trung tính và ít kiềm. Cytophaga là vi khuẩn Gram âm, hình
que, sinh trưởng ở điều kiện hiếu khí, có khả năng phân hủy cellulose cao và
nhanh. Vi khuẩn này thường được tìm thấy trong đất[20], [21] .

Hình 2.8. Vi khuẩn Cytophaga
13


2.3.1.6. Vi khuẩn Clostridium sp
Các vi khuẩn phân hủy cellulose trong điều kiện yếm khí phần lớn thuộc
chi Clostridium. Là vi khuẩn Gram dương, kỵ khí bắt buộc, có khả năng hình
thành nha bào và chịu đựng được nhiệt độ cao.Vi khuẩn Clostridium ít mẫn cảm
với môi trường và có tính ổn định với pH, có thể phát triển ở pH 4,5-9, độ ẩm
thích hợp 60%-80%, nhiệt độ 25-30 0C. Về trực khuẩn kỵ khí sinh bào tử có khả
năng phân hủy cellulose trong dạ cỏ cần phải kể đến là Clostridium
cellobioparum. Loại vi khuẩn này được phân lập từ năm 1994. Chúng thuộc loại
vi khuẩn Gram âm, có khả năng lên men cellulose và một số hợp chất carbon

Asperillus niger,… (Nguyễn Đức Lượng, 2002).
2.4. Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sinh trưởng, phát triển của vi
khuẩn phân giải cellulase
Quá trình sinh tổng hợp cellulose ở vi sinh vật chịu tác động của nhiều yếu
tố: hóa học, vật lý,…trong đó quan trọng nhất là các điều kiện môi trường nuôi
cấy như nguồn carbon, nitrogen, pH, nhiệt độ, độ ẩm đất.
Các yếu tố hóa học ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp cellulase là
nguồn carbon, nitrogen, tỷ lệ C/N và nguồn phosphate vô cơ. Sự có mặt của các
nguồn nitrogen, tinh bột, đường rượu, acid hữu cơ có thể làm cho vi khuẩn sản
sinh ra nguồn enzyme cellulase nhiều hơn [13].
2.4.1. Nguồn thức ăn carbon
Sinh tổng hợp cellulase phụ thuộc chặt chẽ vào thành phần môi trường dinh
dưỡng, trước hết là carbon. Nhiều chủng có hoạt tính amylase cao nên nguồn
carbon thích hợp với chúng là tinh bột[6]. Tuy nhiên, phụ thuộc vào từng chủng
mà chọn nguồn carbon thích hợp, các đường đơn như glusose, fructose hay các
đường kép như saccarose, maltose, lactose,…cũng có thể là tinh bột hay các chất
có thành phần không xác định như rỉ đường, đại mạch,…
Nhiều nguồn thức ăn carbon như glucose, cellobiose, acetate, citrate,
oxalate, succinate ức chế quá trình tổng hợp các enzym phân giải cellulose. Khi
nôi cấy trên môi trường chứa giấy lọc và tăng dần nồng độ glucose lên 2 - 3% sẽ
xảy ra ức chế quá trình tổng hợp cellulase. Ngược lại sự hình thành cellulase sẽ
tăng lên nếu lượng glucose giảm thấp[9].
15


Phần lớn các chủng thuộc chi zotobacter được phân lập từ thiên nhiên có
khả năng cố định trên 10mg nitrogen khi tiêu thụ hết 1g các hợp chất carbon.
Một số loài khác trong những điều kiện thích hợp có thể đồng hóa được 30mmg
nitrongen/1g đường. Nhiều nghiên cứu còn cho biết, khi phát triển chung với
một số vi khuẩn khác, Azotobacer sẽ có có hoạt tính cố định nitrogen cao hơn



được lên men dịch thể là 0,07 U/ml, còn hoạt độ enzyme Cx của chủng lần lượt là
0,073 U/g và 0,138 U/ml khi được nuôi cấy trên môi trường rắn và dịch thể [5].
Trong quá trình nuôi cấy các chủng vi khuẩn phân giải cellulose phân lập
được từ đất, chúng tôi tiến hành nuôi cấy trong khoảng nhiệt độ 28 - 300C.
2.4.4. Ảnh hưởng của pH
Mỗi vi sinh vật đều có một pH thích hợp riêng biệt. Đối với nấm mốc pH
thích hợp môi trường từ khoảng 4 - 5, trong khi đó xạ khuẩn ưa thích pH môi
trường hơi kiềm từ 6 - 7,5 [13].
Vi khuẩn có khả năng sinh trưởng trong dải pH 5 - 9,5. Nhiều nghiên cứu
cho biết, Azotobacter có thể phát triển được trên môi trường có pH trong khoảng
4,5 - 9. Nhìn chung, pH thích hợp nhất cho sinh trưởng của Azotobacter là 7,2 8,2 (G.L. Blinkova, 1951) Azotobacter thường ít thấy trong đất có pH thấp hơn
5,6 - 5,8. Cũng có thể phân lập từ đất chua một số loài Azotobacter nhưng chúng
thường mất khả năng cố định nitrogen phân tử [4].Trong môi trường trung tính
(pH =7) và môi trường kiềm (pH = 8) vi khuẩn Bacillus asublitis sinh tổng hợp
cellulase tốt nhất[11].
Sinh tổng hợp chất kháng sinh phụ thuộc rất nhiều vào pH môi trường. pH
tác động trực tiếp đến tính chất hệ keo của tế bào, đến hoạt lực các enzyme và
tác động gián tiếp qua môi trường. pH thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng
sinh thường là trung tính, pH kiềm hay acid đều ức chế quá trình tổng hợp chất
kháng sinh.Môi trường MPA dùng trong thí nghiệm có pH trong khoảng 6,8.
2.4.5. Ảnh hưởng của độ ẩm
Hầu hết các quá trình sống của vi khuẩn đều có liên quan đến nước. Do đó
độ ẩm là một yếu tố quan trọng của môi trường. Để phát triển thuận lợi, vi
khuẩn đòi hỏi độ ẩm khá cao, khoảng 60 - 90%. Nhu cầu về độ ẩm của vi khuẩn
phân giải cellulose hiếu khí sống tự do trong đất cũng tương tự như nhu cầu của
cây trồng. Tuy vậy, bào xác của nhóm vi khuẩn này vẫn có thể chịu đựng được
rất lâu dài đối với sự khô hạn của đất [3].
2.4.6. Độ thoáng khí

xây dựng một nền nông nghiệp sạch và bền vững sinh thái. Vì vậy, ngày càng có
nhiều công trình nghiên cứu về phân bón sinh học. Bên cạnh các loại phân lân vi
sinh, phân đạm vi sinh, phân hữu cơ vi sinh đóng vai trò quan trọng nhằm bổ
sung dinh dưỡng cho cây trồng, tận dung phế thải nông nghiệp, cải tạo môi
trường đất.
2.5.1. Nghiên cứu trên thế giới
Trong số những nghiên cứu về khả năng sinh cellulase của vi khuẩn thì
Bacillus là chủng có khả năng sản sinh cellulase ngoại bào với số lượng lớn, và
được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn cả, đặc biệt là: B.subtilis (Pack và cộng sự,
1991), B.polymxa, B.cereus (Robson và Chambliss, 1989), B.pumilus
(Christakopoulos và cộng sự, 1999), Bacillus sp. KMS-330 (Ozaki và Ito, 1991)
và KMS-635 (Ito và cộng sự, 1989).
18


Các nghiên cứu gần đây về hệ vi sinh vật và sinh vật nguyên sinh sống
cộng sinh trong ruột mối họ Rhinotermitidae đã cho thấy vi khuẩn nội cộng sinh
trong các sinh vật nguyên sinh có khả năng phân hủy được cellulose trong ruột
mối (Noda et al., 2007). Bên cạnh đó, công trình nghiên cứu “nhận dạng vi
khuẩn phân hủy cellulose được phân lập từ mối (Coptotermes Curvignathus)”
(Ramin et al., 2008) bằng các phương pháp giải trình tự DNA và so sánh các
trình tự này trên NCBI, đã xác định được tên một số vi khuẩn phân lập được từ
mối: Bacillus cereus, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae,
Chryseobacterium kwangyangense, Acinetobacter.
Trên thế giới cũng đã có nhiều nghiên cứu về sự tổng hợp enzyme cellulase
của vi sinh vật. Nhiều loài nấm sợi có khả năng sinh ra một lượng lớn cellulase
thuộc giống Alternaria sp., Trichoderma sp., Aspergillus sp., Pinicilliumsp.,…
Trong đó Trichoderm sp. và Aspergillus sp. đã được nhiều nhà khoa học nghiên
cứu để sản xuất cellulase (Mukhopadhyay và Nandi, 1999)[14].
Cellulase là một trong những enzyme đượcnghiên cứu rấtkỹ trong nhiều năm

Cytophaga, Cellulomonas,….
Hiện nay, các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu năng lượng sinh học
Mỹđang tiến hành thửnghiệm khảnăng chuyển hóa cellulose thành ethanol trên
100 mẫuvi khuẩn khác nhau trong ruột mối (Trung tâm thông tin khoa học và
Công nghệQuốc gia số11, 2007).
Ngoài ra, trong dịch dạcỏcủa các loài động vật nhai lại, Ramya MuthuKrisnan
(2007) đã tìm thấy một số dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy cellulose như các
dòng thuộc Clostridium sp., Cellvibrio sp., Cellulomonas sp.,…[12].
2.5.2. Nghiên cứu trong nước
Đối với chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose, đã có nhiều công trình
nghiên cứu theo hướng sử dụng các chủng có hoạt lực mạnh để phân giải rác
thải thành phân bón cho cây trồng.Ở Việt Nam, có công trình nghiên cứu về vi
sinh vật phân giải cellulose như của Tăng Thị Chính (1999), Nguyễn Lan Hương
(1999), Phạm Thị Ngọc Lan (1999). Điển hình như nghiên cứu của Nguyễn
Phượng Hải và Nguyễn Đức Lượng đã sử dụng 3 loài vi sinh vật Trichoderma
viride, Bacillus disollven và Actinomyces diastaticus để xử lý chất thải chứa
cellulose. Kết quả cho thấy lượng cellulose của than bùn giảm xuống từ 7%
xuống còn 3%, hàm lượng mùn tăng 20% và giảm lượng rác từ 19% xuống còn
12%, rút ngắn thời gian ủ từ 6 tháng xuống còn 1,5 tháng, đảm bảo ổn định sản
phẩm phân bón từ bãi rác Hooc Môn của thành phố [13].
Ngoài ra, các vi khuẩn Bacillus sp.có nhiều ứng dụng nổi bật và được quan
tâm nghiên cứu. Viện Vacxin cơ sở II Đà Lạt và Viện Vacxin Nha Trang – Đà
Lạt đã sử dụng Bacillus sp. Trong một chế phẩm sinh học hay còn gọi là
probiotic, chứa các vi sinh vật sống có công dụng kích thích sinh trưởng của
tôm, cải thiện môi trường nước, giúp ổn định hệ vi sinh vật có lợi trong đường
ruột, ức chế vi khuẩn gây thối, ổn định môi trường nước, làm sạch ao hồ, phân
hủy các chất hữu cơ lắng đọng, tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước và duy
trì màu nước (Lê Văn Hiệp et al., 2001).
20


PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Các chủng vi khuẩn được phân lập từ các bãi rác, xưởng mùn cưa, rơm rạ
mục, lá cây mục và một số vùng đất canh tác khác nhau ở Thừa Thiên Huế và và
Quảng Nam.
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.2.1. Địa điểm
Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm vi sinh vật thuộc bộ môn
Công nghệ Sinh học, khoa nông học, trường Đại Học Nông Lâm Huế.
3.2.2. Thời gian
Thí nghiệm được tiến hành trong khoảng thời gian từ 9/2014 đến tháng 5/ 2015.
3.3. Thiết bị, dụng cụ và môi trường thí nghiệm
3.3.1.Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
- Thiết bị thí nghiệm: Buồng cấy, tủ ấm, tủ khử trùng dụng cụ, máy lắc, cân
điện tử, nồi hấp áp lực, máy đo mật độ quang, máy đo pH, máy li tâm, tủ lạnh.
- Dụng cụ thí nghiệm: Bình tam giác (100,250, 500ml), đĩa petri, ống
nghiệm, que cấy, que phân lập.
3.3.2. Môi trường được sử dụng trong thí nghiệm
* Môi trường phân lập
Môi trường MPA và Vinografski được sử dụng để phân lập các chủng vi
khuẩn, có thành phần như sau:
- Môi trường MPA (1 lít môi trường lỏng):
- Cao thịt : 5g
- Peptone : 10g
- Agar: 20g
- Nước cất: 1 lít
- pH: 6,8

22

- Xác định thời gian và nguồn carbon nuôi cấy thích hợp cho việc sinh tổng
hợp enzyme cellulase của vi khuẩn được tuyển chọn.

23