i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA
HỌC

NGUYỄN THỊ THÙY LINH

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG
LACTOBACILLUS, BACILLUS VÀ RHODOSPIRILLACEAE
DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH HỌC CẢI THIỆN
MÔI TRƯỜNG NƯỚC NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN – 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN THỊ THÙY LINH

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG
LACTOBACILLUS, BACILLUS VÀ RHODOSPIRILLACEAE
DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH HỌC CẢI THIỆN


Nguyễn Thị Thùy Linh


4

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại lớp Cao học công nghệ sinh
học trường đại học Khoa Học, tôi đã nhận được sự giúp đỡ, giảng dạy nhiệt tình
của các thầy giáo, cô giáo trong nhà trường. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lời cảm
ơn chân thành tới tập thể các thầy giáo, cô giáo; đặc biệt là các thầy, cô trong
bộ môn Khoa học sự sống, Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn khoa
học là PGS. TS Lương Thị Hồng Vân và TS. Trần Đức Hạnh – CTHĐQT công ty cp
thuốc thú y Đức Hạnh Marphavet đã trực tếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá
trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Cù Hữu Phú và ThS. Âu Xuân Tuấn đã
cung cấp tài liệu và những ý kiến quý báu để tôi hoàn thiện đề tài nghiên cứu.
Tôi chân thành cám ơn tới các Giáo sư, Tiến sỹ trong quá trình đọc luận
văn đã có những nhận xét tinh tế, sắc sảo, giúp tôi sửa chữa các thiếu sót của
mình.
Xin cám ơn ban Giám Đốc, các phòng ban và các đồng nghiệp trong công
ty Cp thuốc thú y Đức Hạnh Marphavet đã tạo điều kiện về thời gian và cổ vũ,
động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin trân thành cảm ơn!
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thùy Linh



6. LM

: Lên men

7. CFU

: Đơn vị khuẩn lạc

8. CP

: Chế phẩm

9. CTV

: Cộng tác viên

10.OD

: Mật độ quang

11.DO

: Oxi hòa tan

12.COD

: Nhu cầu oxi hóa

13.BOD


1.2. Giới thiệu chung về Probiotic ....................................................................... 6
1.2.1. Định nghĩa probiotic ................................................................................... 6
1.2.2. Vai trò của probiotic.................................................................................... 8
1.2.3. Những nhóm vi sinh vật thường được sử dụng trong sản xuất probiotic ...
9
1.2.4. Vi khuẩn Bacillus ...................................................................................... 11
1.2.5. Vi khuẩn Lactobacillus ............................................................................. 14
1.2.6. Vi khuẩn quang hợp ta .............................................................................
18


1.2.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của vi
khuẩn.

..................................................................................................................

20
1.3. Đặc điểm và những chỉ số cơ bản đánh giá nước nuôi trồng thủy sản ........
21
1.3.1. Đặc điểm nước nuôi tôm cá ...................................................................... 21
1.3.2. Những chỉ số cơ bản đánh giá nước nuôi tôm cá .....................................
22
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


8

1.3.3. Yêu cầu về nước nuôi tôm cá .................................................................... 24



9

3.1.2. Xác định điều kiện nhân giống.................................................................. 42
3.2. Kết quả nghiên cứu quy trình lên men sản xuất chế phẩm ..........................
47
3.2.1. Lên men chìm............................................................................................ 47
3.2.2. Kết quả nghiên men Bacillus, Lactobacillus trên môi trường xốp ........... 49
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


9

3.3. Kết quả nghiên cứu kỹ thuật thu hồi sinh khối tạo chế phẩm và bảo quản
chế phẩm
.................................................................................................................... 55
3.3.1. Tạo chế phẩm dạng dịch và dạng bột........................................................ 55
3.3.2. Thử an toàn với động vật thí nghiệm ........................................................ 57
3.3.3. Kỹ thuật bảo quản chế phẩm .....................................................................
58
3.4. Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và quy trình kiểm nghiệm chế phẩm ................ 59
3.5. Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm........................................................ 62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 68


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

Bảng 3.13: Xác định độ thông khí trong bình lên men L.acidophillus TN và
R.palustris RD ..................................................................................................... 48
Bảng 3.14: Xác định độ thông khí trong bình lên men Bacillus......................... 48
Bảng 3.15: Khảo sát thời gian lên men Bacillus và L.acidophillus TN .............. 49
Bảng 3.16: Khảo sát thời gian lên men R.palustris RD ...................................... 49
Bảng 3.17: Tỷ lệ giống thích hợp........................................................................ 50
Bảng 3.18: Nguồn cacbon thích hợp đối với lên men Lactobacillus trên môi
trường xốp ........................................................................................................... 50


12

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


13

Bảng 3.19: Thời gian lên men thích hợp............................................................. 51
Bảng 3.20: Thành phần lên men Bacillus trên môi trường xốp .......................... 52
Bảng 3.21: Ảnh hưởng nguồn cacbon đến quá trình lên men Bacillus trên môi
trường xốp ........................................................................................................... 52
Bảng 3.22: Nhiệt độ lên men Bacillus trên môi trường xốp ............................... 53
Bảng 3.23: Tỷ lệ giống lên men Bacillus trên môi trường xốp .......................... 53
Bảng 3.24: Thời gian lên men Bacillus trên môi trường xốp thích hợp ............. 53
Bảng 3.25: Nhiệt độ sấy thích hợp đối với chế phẩm lên men B.subtilis DA..... 56
Bảng 3.26: Thành phần công thức tạo chế phẩm bột ..........................................
56
Bảng 3.28: Kết quả thử độc tính cấp của chế phẩm bột...................................... 57

1


2

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Nuôi trồng thủy sản được coi là ngành sản xuất thực phẩm quan
trọng trong việc cung cấp protein động vật cho nhu cầu tiêu dùng của con
người. Trong hai mươi năm qua, ngành nuôi trồng thủy sản đã tăng
trưởng nhanh chóng, được coi ngành có tốc độ tăng trưởng cao nhất trong các
ngành sản xuất thực phẩm. Tại Châu Âu, sản lượng nuôi trồng thủy sản dự đoán
vượt mức 2,5 triệu tấn trong năm 2015 và đạt mức 4 triệu tấn trong năm 2030.
Các nước khu vực châu Á Thái Bình Dương là các nước có sản lượng nuôi trồng
thủy sản cao nhất trên thế giới, chiếm 89% về khối lượng.
Tại Việt Nam ngành nuôi trồng thủy sản đã và đang thu hút nhiều người
tham gia và cũng đã đóng góp đáng kể vào sự tăng trưởng kinh tế. Tuy
nhiên, nuôi trồng thủy sản cũng đang phải đối mặt với thực trạng hết sức khó
khăn hiện nay là sự nhiễm bẩn môi trường nuôi và dịch bệnh ở tôm, cá đã
gây thiệt hại nặng nề cho người nuôi.
Khi ao đầm nuôi bị nhiễm bẩn là cơ hội tốt cho nhóm vi sinh vật có hại
phát triển mạnh mẽ, không kiểm soát được và hậu quả là vật nuôi bị bệnh.
Có khi bệnh phát thành dịch do lây lan. Đặc biệt nhóm bệnh cơ hội do Vibrio
gây ra như bệnh phát sáng, bệnh đen mang, bệnh ăn mòn vỏ kitin, bệnh mòn
đuôi, cụt râu chỉ phát sinh khi nước nuôi bị nhiễm bẩn.
Nguyên nhân gây ô nhiễm của ao đầm nuôi trồng thủy sản là do lượng
thức ăn thừa cùng với uế thải hữu cơ và phế thải do lột xác để duy trì hoạt
động sống của tôm cùng với xác của động vật thủy sinh phù du là những yếu tố
làm cho ao nuôi bị nhiễm bẩn, bên cạnh đó việc sử dụng hóa chất, kháng sinh
để phòng ngừa bệnh và xử lý môi trường nuôi, ngoài những tác dụng mong

- Thu hồi sinh khối tạo chế phẩm probiotic và bảo quản chế phẩm
probiotic.
- Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và quy trình kiểm nghiệm chế phẩm
probiotic.
- Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm probiotic từ các chủng vi khuẩn
nghiên cứu.


Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình phát triển nghề nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam
Trong những năm qua, nuôi trồng thủy sản phát triển mạnh, góp phần
tích cực vào việc phát triển nền kinh tế, xã hội. Nuôi cá nước ngọt, ba ba, ếch
cũng có tốc độ tăng nhanh, tạo công ăn việc làm và tăng thu nhập cho một
bộ phận lớn người dân. Theo trang thông tin điện tử Tổng cục Thủy sản, giám
đốc trung tâm thông tin thủy sản Dương Long Trì [30], ước tính giá trị nuôi trồng
thủy sản
6 tháng đầu năm 2013 đạt 45.185 tỷ đồng (trong tổng số 83.318 tỷ đồng giá trị
sản xuất thủy sản). Sản lượng ước đạt 1.405 nghìn tấn ( tăng 2,6% so với cùng kì
năm 2012).
Trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, đặc biệt thu hút nhiều người tham gia
là nuôi tôm. Tôm cũng là mặt hàng xuất khẩu chiếm thị phần đáng kể trong kim
ngạch xuất khẩu thủy sản của nước ta. Hàng năm, riêng tôm đã thu được hàng
ngàn USD. Tôm sú và nghề nuôi tôm sú đã từng đem lại lợi nhuận cao, góp
phần không nhỏ trong việc phát triển kinh tế của nhiều vùng. Công nghệ
nuôi tôm sú cũng từng bước được hoàn thiện từ nuôi quảng canh ở những vùng
có nhiều diện tích đến bán thâm canh và thâm canh với mật độ cao (40-50
2

con/m ).
Trong thời gian qua, nuôi tôm bán thâm canh và thâm canh phát triển

Có thể nói đa số những đầm tôm hiện tại bị thất bại là do môi trường bị
nhiễm bẩn [1]. Sự nhiễm bẩn của ao đầm ngoài ô nhiễm hữu cơ còn nhiễm bẩn
do việc sử dụng hóa chất, kháng sinh trong quá trình nuôi. Khi tôm có hiện
tượng kém ăn vì thay đổi thời tết hay lột xác thì người nuôi thường cho hóa
chất, kháng sinh vào ao nuôi. Việc sử dụng hóa chất khử trùng ao bên cạnh tác
dụng mong muốn còn gây ra những tác hại đối với môi trường như việc tồn lưu
hóa chất trong môi trường thủy sinh, làm giảm số lượng vi sinh vật có lợi
trong ao nuôi (vi khuẩn phân hủy hữu cơ, vi khuẩn đối kháng với vi sinh vật
gây bệnh), làm cho quá trình phân hủy hữu cơ bị đình trệ và hậu quả là môi
trường bị quá giàu dinh dưỡng, kích thích sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh,
tăng cơ hội bệnh.
Bên cạnh đó việc sử dụng hóa chất, kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản
cũng gây hiện tượng kháng thuốc, dư lượng kháng sinh trong thực phẩm hải sản
gây ra cho người tiêu dùng những rủi ro tiềm ẩn như tăng mẫn cảm với dư lượng
thuốc hoặc xuất hiện hệ vi khuẩn đường ruột kháng lại các chất kháng khuẩn.


Vấn đề duy trì môi trường nuôi trong sạch là yếu tố cơ bản quyết định sự
thành bại của nghề nuôi tôm [1]. Tuy nhiên không phải người nuôi trồng thủy
sản nào cũng nhận thức được vấn đề đó. Nhiều cơ sở chưa có hệ thống cấp
thoát nước đúng kỹ thuật. Nước trước khi cấp vào đầm, ao và sau khi nuôi,
xả ra


5

ngoài môi trường chưa có biện pháp xử lý. Các ao hồ được bố trí dày đặc thiếu
quy hoạch nên đôi khi nước xả của đầm này là nguồn cấp của đầm khác đó là cơ
hội để các mầm bệnh lây lan, phát triển thành dịch bệnh. Những thiệt hại do
dịch bệnh gây ra dẫn đến thua lỗ trong nuôi tôm xảy ra hàng năm và khắp nơi