Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật phân giải xenlulo được phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông đuôi ngựa (Piius massoniana) ở Tam Đảo, Vĩnh Phúc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

CAM VĂN SẰN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG

VI SINH VẬT PHÂN GIẢI XENLULO ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ CÁC MẪU ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG ĐUÔI NGỰA (Pinus massoniana) Ở TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC : Chính quy

Hệ đào tạo Chuyên ngành : NLKH Khoa Khóa học : Lâm nghiệp : 2015 - 2019

Thái Nguyên - năm 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

CAM VĂN SẰN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG

VI SINH VẬT PHÂN GIẢI XENLULO ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ CÁC MẪU ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG ĐUÔI NGỰA (Pinus massoniana) Ở TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC : Chính quy : NLKH : K47 NLKH : Lâm nghiệp : 2015 - 2019

Hệ đào tạo Chuyên ngành Lớp Khoa Khóa học Giảng viên hướng dẫn: TS. Vũ Văn Định

Th.S. Phạm Thu Hà Thái Nguyên - năm 2019

i

LỜI CẢM ƠN

Trên cơ sở hợp tác giữa Đại học Nông Lâm Thái Nguyên với Viện

Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam và được sự phân công của khoa Lâm

Nghiệp, trường Đại học nông Lâm Thái Nguyên tôi thực hiện đề tài “Nghiên

cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật phân giải xenlulo được

phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông đuôi ngựa (Piius

massoniana) ở Tam Đảo, Vĩnh Phúc”. Để hoàn thành khóa luận này trước hết

tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Vũ Văn Định - Bộ

môn Vi sinh vật Bảo vệ rừng, Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng, Viện Khoa

học Lâm nghiệp Việt Nam là người thầy rất tận tâm, đã định hướng nghiên

cứu, trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt thời gian học

tập và nghiên cứu.

Tôi bày tỏ lòng biết ơn tới cô giáo ThS. Phạm Thu Hà - Khoa Lâm

Nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Tôi xin trân trọng cám ơn

tới KS. Phạm Văn Nhật, KS. Trần Nhật Tân và các cán bộ Trung tâm Nghiên

cứu Bảo vệ rừng đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong việc triển

khai các thí nghiệm nghiên cứu.

Tôi trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các cán bộ Khoa Lâm

nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ và trang bị tôi

kiến thức hữu ích và đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian học tập và

nghiên cứu.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè yêu

quý đã luôn là nguồn động viên và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi

trong suốt thời gian qua.

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Cam Văn Sằn

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong

khóa luận là kết quả thí nghiệm thực tế của tôi tại Viện Khoa Học Lâm

Nghiệp Việt Nam, nếu có sai sót gì tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2019

XÁC NHẬN CỦA GVHD NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN

Th.S. Phạm Thu Hà Cam Văn Sằn

iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU

Chữ viết tắt/ký hiệu Giải nghĩa đầy đủ

: Đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml hoặc 1 gam CFU

CT : Công thức

: Đường kính ngang ngực D1.3

ĐC : Đối chứng

Do : Đường kính gốc

: Đường kính trung bình DTB

DNA : Deoxyribonucleic acid

Hdc : Chiều cao dưới cành

Hvn : Chiều cao vút ngọn

KV : Khu vực

LSD : Khoảng sai dị

MĐ : Mật độ

ODB : Ô dạng bản

OTC : Ô tiêu chuẩn

PDA : Potato Dextrose Agar

Sd : Sai tiêu chuẩn

TCLN : Tổng cục Lâm nghiệp

TB : Trung bình

VSV : Vi sinh vật

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Một số VSV sản xuất cellulase ......................................................... 7

Bảng 4.1. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều

kiện ẩm độ khác nhau sau 3 ngày nuôi cấy ...................................... 27

Bảng 4.2: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều

kiện ẩm độ khác nhau sau 7 ngày nuôi cấy ...................................... 29

Bảng 4.3: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều

kiện ẩm độ khác nhau sau 12 ngày nuôi cấy .................................... 31

Bảng 4.4. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 3 ngày nuôi cây .................................................................. 33

Bảng 4.5. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 7 ngày nuôi cây .................................................................. 35

Bảng 4.6: Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 12 ngày nuôi cây ................................................................ 37

Bảng 4.7: Mức độ phân giải xenlulo của các chủng vsv ................................ 39

Biểu 4.8: Kết quả đánh giá sự phân hủy xenlulo của 3 chủng VSV ............... 41

v

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Bản đồ ranh giới huyện Tam Đảo ................................................... 19 Hình 4.1: 9 chủng VSV đánh giá điều kiện sinh trưởng phát triển ................ 26 Hình 4.2: Biểu đồ sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong

các điều kiện ẩm độ khác nhau sau 3 ngày nuôi cấy ........................ 27 Hình 4.3: Chủng VSV LSN6.2 và chủng khuẩn HBN1.1 sau 3 ngày phát triển ở ẩm độ 80% ..................................................................................... 28

Hình 4.4: Biểu đồ sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong

các điều kiện ẩm độ khác nhau sau 7 ngày nuôi cấy ........................ 29 Hình 4.5: Chủng VSV LSN6.2 và chủng khuẩn LSN5.2 sau 3 ngày phát triển ở ẩm độ 90% ..................................................................................... 30 Hình 4.6: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều kiện ẩm độ khác nhau sau 12 ngày nuôi cấy..................................... 31 Hình 4.7 Chủng VSV LSN6.2 và chủng VSV HBN3.1 sau 12 ngày phát triển ở ẩm độ 80% ..................................................................................... 32 Hình 4.8. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng VSV sau 3 ngày nuôi cấy .................................................................. 34 Hình 4.9: Chủng VSV LSN9.2 và chủng VSV SSN5.4 sau 3 ngày phát triển ở thang nhiệt độ 100C ........................................................................... 34

Hình 4.10. Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của

các chủng VSV sau 7 ngày nuôi cấy ................................................. 36

Hình 4.11: Chủng VSV LSN7.1 và chủng VSV LSN 10.1 sau 12 ngày phát

triển ở thang nhiệt độ 250C ............................................................... 36

Hình 4.12: Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của

các chủng VSV sau 12 ngày nuôi cây ............................................... 38

Hình 4.13: Chủng VSV LSN6.1 và chủng VSV LSN 10.1 sau 12 ngày phát

triển ở thang nhiệt độ 300C ............................................................... 38 Hình 4.14: Biểu đồ mức độ phân giải xenlulo của các chủng vsv .................. 40 Hình 4.15: Độ phân giải xenlulo từ không đến rất mạnh ................................ 40 Hình 4.16: Các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải xenlulo cao được đưa vào thí nghiệm ................................................................................... 42

vi

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU ...................................... iii

DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iv

DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. v

MỤC LỤC ........................................................................................................ vi

PHẦN 1: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1

1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1

1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 2

1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2

1.3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 2

1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................... 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ...................................................... 3

2.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu .................................................................... 3

2.1.1. Tổng quan về Emzym xenlulo ................................................................ 3

2.1.1.1. Phân loại cellulase ................................................................................ 3

2.1.1.2. Cơ chế tác dụng của enzyme cellulase ................................................. 4

2.1.1.3. Ứng dụng của emzym cellulose ........................................................... 5

2.1.2. Vi sinh vật phân giải cellulose ................................................................ 7

2.1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ....................................................... 7

2.1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................... 11

2.1.3. Chế phẩm vi sinh vật có chứa vi sinh vật phân giải cellulose .............. 14

2.1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................... 14

2.1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................... 16

2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 18

vii

2.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 18

2.2.2. Điều kiện địa hình ................................................................................. 19

2.2.3. Điều kiện khí hậu thời tiết ..................................................................... 20

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHAM VI, NỘI DUNG, VẬT LIỆU

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................... 21

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 21

3.2. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 21

3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 21

3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sự sinh trưởng của các

chủng VSV phân giải xenlulo ......................................................................... 21

3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV phân giải xenlulo. ................................................................................... 21

3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 22

3.4.1. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của các

chủng VSV phân giải xenlulo ......................................................................... 22

3.4.2. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của

các chủng VSV phân giải xenlulo ................................................................... 22

3.4.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy xenlulo ....... 23

3.4.3.1. Phương pháp xác định hoạt tính phân giải xenlulo của các chủng .... 23

3.4.3.2. Thí nghiệm các chủng rất mạnh đối với vật liệu cháy (trong bình

thí nghiệm) ...................................................................................................... 24

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 26

4.1. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV phân giải xenlulo .................................................................................... 27

4.1.1. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo sau 7 ngày

nuôi cấy ........................................................................................................... 28

viii

4.1.2. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo sau 12 ngày

nuôi cấy ........................................................................................................... 30

4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của

các chủng VSV ................................................................................................ 33

4.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 3 ngày nuôi cây ................................................................................ 33

4.2.2. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 7 ngày nuôi cây ................................................................................ 35

4.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 12 ngày nuôi cây .............................................................................. 37

4.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy xenlulo .......... 39

4.3.1. Phương pháp xác định phân giải hoạt tính xenlulo của các chủng ....... 39

4.3.2. Thí nghiệm các chủng rất mạnh đối với vật liệu cháy (trong bình

thí nghiệm) ...................................................................................................... 41

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 43

5.1. Kết luận .................................................................................................... 43

5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 43

5.3. Kiến nghị .................................................................................................. 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 44

I. TIẾNG VIỆT ............................................................................................... 44

II. TIÊNG ANH............................................................................................... 48

1

PHẦN 1

MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề

Trái đất cả chúng ta đang ngày càng đối mặt với các vấn đề nghiêm

trọng về thiên tai và khí hậu biểu hiện ở việc nhiệt độ trái đất ngày một nóng

lên, lũ quét và hạn hán diễn ra thường xuyên liên tục trên hầu khắp các địa

phương, tình trạng sa mạc hóa ngày một tăng. Những vấn đề thiên tai nêu trên

ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của hàng triệu người trên khắp các lục địa.

Một trong những nguyên nhân gây nên các vấn đề thiên tai đó là tình hình

cháy rừng và chặt phá rừng xảy ra rất thường xuyên với quy mô diện tích vô

cùng lớn trên rất nhiều kiểu rừng đặc biệt là rừng Thông. Với đặc tính của

rừng Thông là lớp thảm khô thảm mục có khối lượng rất lớn và trong lá cũng

như cành khô có chứa một lượng tinh dầu mỗi khi xảy ra cháy thì mức độ tàn

phá là vô cùng lớn. Việc kiểm soát cháy rừng Thông rất khó khăn bởi đặc tính

của lớp thực bì lớp thảm khô thảm mục có khối lượng rất lớn. Đứng trước

những yêu cầu về tình hình hiện tại muốn giảm thiểu được cháy rừng Thông

cũng như giảm thiểu được mức độ gây hại mỗi khi sẩy ra cháy chúng ta cần

giảm thiểu được ở mức tối đa lớp vật liệu cháy là lá và cành cây khô cũng như

lớp thực bì ở dưới tán rừng. Có rất nhiều các biện pháp được đưa ra như đốt

trước, làm băng trắng, băng xanh cản lửa nhưng dường như các biện pháp trên

chưa mang lại hiệu quả cao.

Hiện nay trên thế giới việc đưa các vi sinh vật vào phục vụ đời sống

đang trở nên phổ biến. Không nằm ngoài xu thế đó việc đưa các vi sinh vật có

khả năng phân giải xenlulo dưới tán rừng Thông nhằm nâng cao hiệu quả của

việc phòng trống cháy rừng Thông là hết sức cần thiết. Nhằm phục vụ công

tác nghiên cứu phát triển những lợi ích của các chủng VSV này tôi thực hiện

đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật phân giải

2

xenlulo được phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông đuôi ngựa (Pinus

massoniana) ở Tam Đảo, Vĩnh Phúc”.

Xác định được đặc điểm sinh học như điều kiện sinh trưởng và phát

triển tối ưu nhất cho các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân hủy xenlulo cao

ứng dụng vào trong sản xuất chế phẩm sinh học phân hủy xenlulo nhanh, để

phục vụ trong lĩnh vực sản xuất Nông - Lâm nghiệp và ứng dụng trong phòng

chống cháy rừng.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được đặc điểm sinh học, điều kiện sinh trưởng và phát triển

tối ưu của các chủng vi sinh vật là cơ sở khoa học để sản xuất chế phẩm sinh

học nhằm phân hủy xenlulo.

1.3. Ý nghĩa của đề tài

1.3.1. Ý nghĩa khoa học

- Đề tài góp phần bổ sung cơ sở lý luận trong việc nghiên cứu và sản

xuất chế phẩm sinh học nhằm phân hủy nhanh xenlulo.

1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn

- Là cơ sở để sản xuất chế phẩm sinh học nhằm phân hủy nhanh

xenlulo phục vụ trong lĩnh vực sản xuất Nông - Lâm nghiệp và phòng chống

cháy rừng.

- Giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học, kỹ

năng thực hành học trong phòng thí nghiệm. Qua đó kết hợp với các kiến thức

lý thuyết đã được học sinh viên sẽ có những hiểu biết chuyên sâu về chuyên

nghành đào tạo.

3

PHẦN 2

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu

2.1.1. Tổng quan về Emzym xenlulo

Xenlulo là chất hữu cơ khó phân hủy. Người và hầu hết động vật không

có khả năng phân hủy cellulose. Do đó, khi thực vật chết hoặc con người thải

các sản phẩm hữu cơ có nguồn gốc thực vật đã để lại trong môi trường lượng

lớn rác thải hữu cơ. Tuy nhiên nhiều chủng vi sinh vật bao gồm nấm, vi khuẩn

và xạ khuẩn có khả năng phân hủy xenlulo thành các sản phẩm dễ phân hủy

nhờ enzyme cellulase (Trịnh Đình khả và cộng sự, 2007).[14]

Cellulase là phức hệ enzyme thủy phân xenlulo tạo thành các phân tử

đường β-glucose. Theo nghiên cứu của một số tác giả, xenlulo bị phân hủy

dưới tác dụng hiệp đồng của phức hệ cellulase bao gồm ba enzyme là Exo-β-

(1,4)-glucanase hay enzyme C1, Endo-β-glucanase hay endocellulase còn gọi

là enzyme CMC-ase hay Cx và β-(1,4)-glucosidase hay cellobioase:

Exo-1,4-gluconase giải phóng cellobiose hoặc glucose từ đầu không

khử của cellulose, tác dụng yếu lên CMC nhưng tác dụng mạnh lên xenlulo và

định hình hoặc xenlulo đã bị phân giải một phần. Tác dụng lên xenlulo kết

tinh không rõ ràng nhưng khi có một endoglucanase thì có tác dụng hiệp đồng

rõ rệt, enzyme tác dụng mạnh lên cellodextrin. Enzyme này hoạt động mạnh ở

vùng vô định hình nhưng lại hoạt động yếu ở vùng kết tinh của cellulose.

β-1,4-glucosidase thủy phân cellobiose và các cellodextrin khác hòa tan

trong nước sinh ra, chúng có hoạt tính cao trên cellobiase, còn cellodextrin thì

hoạt tinh thấp và giảm khi chiều dài của chuỗi tăng lên.

2.1.1.1. Phân loại cellulase

Cellulase là phức hệ enzyme có tác dụng thủy phân xenlulo thông qua việc

thủy phân liên kết β-1,4-glycoside tạo thành các phân tử đường β-glucose.

4

Dựa vào đặc điểm của cơ chất và cơ chế phân cắt, enzyme cellulase

được chia thành ba loại: - 1,4-  -D-glucan cellobiohydrolase (EC 3.2.1.91) -

1,4-  -D-glucan 4-glucanohydrolase (EC 3.2.1.4) -  -D-glucoside

glucohydrolase (EC 3.2.1.21) Các enzyme này được tìm thấy trong vi khuẩn

sống trong dạ dày cỏ bò và mối và trong một số nấm như Trichoderma,

Aspergillus…

Endo-1,4-glucanase (hay CMC-ase, Cx, EC 3.2.1.4) thủy phân liên kết

ß-1,4-glucoside và tác động vào chuỗi xenlulo một cách tùy tiện, sản phẩm

của quá trình thủy phân là cellobiose và glucose. Do thủy phân CMC hoặc

xenlulo theo kiểu tùy tiện nên endo-1,4-glucanase làm giảm nhanh chiều dài

chuỗi xenlulo và tăng chậm các nhóm khử, enzyme tác dụng mạnh lên

cellodextrin. Enzyme này hoạt động mạnh ở vùng vô định hình nhưng lại hoạt

động yếu ở vùng kết tinh của cellulose.

Exo-1,4-gluconase (hay cellobiohydrolase, C1 EC 3.2.1.91) giải phóng

cellobiose hoặc glucose từ đầu không khử của cellulose, tác dụng yếu lên

CMC nhưng tác dụng mạnh lên xenlulo vô định hình hoặc xenlulo đã bị phân

giải một phần. Tác dụng lên xenlulo kết tinh không rõ nhưng khi có mặt

endoglucanase thì có tác dụng hiệp đồng rõ rệt.

ß-1,4-glucosidase (hay cellobiase, EC 3.2.1.21) thủy phân cellobiose và

các cellodextrin khác hòa tan trong nước sinh ra, chúng có hoạt tính cao trên

cellobiase, còn cellodextrin thì hoạt tính thấp và giảm khi chiều dài của chuỗi

tăng lên. Chức năng của ß-glucosidase có lẽ là điều chỉnh sự tích lũy các chất

cảm ứng của cellulase.

2.1.1.2. Cơ chế tác dụng của enzyme cellulase

Cellulase là một hệ enzyme phức tạp xúc tác sự thủy phân xenlulo

thành cellobiose và cuối cùng thành glucose.

5

Sự phân giải xenlulo dưới tác dụng của hệ enzyme cellulase xảy ra theo

3 giai đoạn chủ yếu sau:

Trong giai đoạn thứ nhất, dưới tác dụng của tác nhân C1, xenlulo bị thủy

phân thành xenlulo hòa tan. Trong giai đoạn thứ hai, xenlulo hòa tan sẽ bị thủy

phân dưới tác dụng xúc tác của hệ enzyme Cx tạo thành đường cellobiose.

Ở giai đoạn cuối cùng, dưới tác dụng của enzyme ß-1,4-glucosidase

(hay cellobiase, EC 3.2.1.21), cellobiose bị thủy phân thành glucose.

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 rất mạnh, có loài phát triển yếu. Chính vì thế, việc phân

hủy xenlulo trong tự nhiên được tiến hành không đồng bộ, xảy ra rất chậm.

2.1.1.3. Ứng dụng của emzym cellulose

Hiện nay, enzyme cellulase được ứng dụng mạnh mẽ trong các ngành

công nghiệp khác nhau như: công nghiệp thực phẩm, công nghiệp sản xuất

bia rượu, công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, công nghiệp dệt, sản xuất bột

giặt, sản xuất giấy, trong nông nghiệp...

Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy, bổ sung các loại enzyme

trong khâu nghiền bột, tẩy trắng và xeo giấy có vai trò rất quan trọng. Nguyên

liệu ban đầu chứa hàm lượng cao các chất khó tan là lignin và một phần

hemicellulose, nên trong quá trình nghiền để tách riêng các sợi gỗ thành bột

mịn gặp nhiều khó khăn.

Trong công nghiệp xử lý rác thải và sản xuất chế phẩm vi sinh. Rác thải

là nguồn chính gây nên ô nhiễm môi trường dẫn tới mất cân bằng sinh thái và

phá hủy môi trường sống, đe dọa tới sức khỏe và cuộc sống con người. Thành

phần hữu cơ chính trong rác thải là cellulose, nên việc sử dụng công nghệ vi

sinh trong xử lý rác thải cải thiện môi trường rất có hiệu quả. Enzyme này có

khả năng thủy phân chất thải chứa cellulose, chuyển hoá các hợp chất kiểu

6

lignoxenlulo và xenlulo trong rác thải tạo nên nguồn năng lượng thông qua

các sản phẩm đường, ethanol, khí sinh học hay các các sản phẩm giàu năng

lượng khác.

Trong công đoạn nghiền bột giấy, bổ sung endoglucanase sẽ làm thay

đổi nhẹ cấu hình của sợi cellulose, tăng khả năng nghiền và tiết kiệm khoảng

20% năng lượng cho quá trình nghiền cơ học. Trước khi nghiền hóa học, gỗ

được xử lý với endoglucanase và hỗn hợp các enzyme hemicellulase,

pectinase sẽ làm tăng khả năng khuếch tán hóa chất vào phía trong gỗ và hiệu

quả khử lignin.Trong công nghệ tái chế giấy, các loại giấy thải cần được tẩy

mực trước khi sản xuất các loại giấy in, giấy viết.Endoglucanase và

hemicellulase đã được dùng để tẩy trắng mực in trên giấy. Enzyme cellulase

được bổ sung vào nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất giấy.

Trong công nghiệp dệt, người ta sử dụng enzyme cellulase để giữ màu

vải sáng, bền và không bị sờn cũ. Đối với vải jean, cellulase được dùng để

làm mềm vải jean và tạo ra các vệt “stone washed”. Trước đây các vệt “stone

washed” được làm thủ công bằng cách dùng đá bọt chà lên vải jean, làm mất

lớp kiềm trên bề mặt vải và tạo ra những sợi chỉ trắng. Hiện nay người ta sử

dụng enzyme cellulase trong giai đoạn giặt vải jean thay cho việc sử dụng đá

bọt. Enzyme cellulase chỉ phân hủy theo các vết kiềm trên vải jean đã nhuộm

màu để tạo ra các vệt “stone washed”. Các vệt “stone washed” được tạo ra

bằng phương pháp này bền hơn bằng cách dùng đá bọt. Ngoài ra, người ta có

thể tăng độ đậm nhạt của các vệt này bằng cách tăng hay giảm hàm lượng

cellulase sử dụng trong giai đoạn giặt.

Ngoài việc bổ sung trực tiếp vi sinh vật vào bể ủ để xử lý rác thải thì

việc tạo ra các chế phẩm vi sinh có chứa các vi sinh vật sinh ra cellulase đã

được nghiên cứu và sản xuất.

7

2.1.2. Vi sinh vật phân giải cellulose

2.1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Một số VSV đã được các nhà khoa học nghiên cứu nhiều về khả năng

phân giải xenlulo được thể hiện bảng 2.1.

Bảng 2.1. Một số VSV sản xuất cellulase

Nấm sợi Xạ khuẩn Vi khuẩn

Aspergillus niger Actinomyces aureus Preudomonas

A.oryzae Act.cellulose Fluorescens

A.terreus Act.diastaticus B.megaterium

A.syndovii Act. roseus B.mensenteroides

A. flavus Act.griseus Clostridium sp.

Fusarium culmorum Act.melamocylas Acetobacter xylinum

Fusarium oxysporum Act.coelicolor Vi khuẩn dạ cỏ

Mucor pusilus Act.candidus Ruminoccus albus

Pen. notatum Act.chromogenes Ruminobacter parum

Penicillium spp Act. hygroscopicus Bacteroides

Trichoderma lignorum Act.griseofulvin Amylophillus sp.

Trichoderma reesei Act.ochroleucus Clos.butiricum

Trichoderma viride Act.thermofulcus Clos.locheheadil

Trichoderma konongi Act.xanthostrums Cellulosemonas

Thermonospora curvata

Đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành để phân lập dòng vi sinh vật

sản sinh enzyme phân giải xenlulo và khả năng phân giải xenlulo của chúng.

Các vi sinh vật phân giải xenlulo trong tự nhiên rất phong phú và đa dạng bao

gồm nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn chủ yếu được phân lập từ hệ tiêu hóa động

8

vật ăn cỏ như bò, cừu, dê, và côn trùng như bọ cánh cứng, mối [43]. Ngoài ra

chúng còn được tìm ra trong phân ủ, phân hữu cơ, bùn từ nước thải [34].

- Vi khuẩn: Vi khuẩn phân giải xenlulo bao gồm Clostridium,

Bacteroidessucinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminococcus albus,

Methanobrevibacter ruminatium, Siphonobacter aquaeclarae,

Cellulosimicrobium funkei, Paracoccussulfuroxidans, Ochrobactrum cytisi,

Ochorobactrum Haematophilum, Kaistia adipata,Desvosia riboflavia, Labrys

neptuniae,Ensifer adhaerens, Shinella zoogloeoides,Citrobacter freundii, and

Pseudomonas nitroreducens. Các loài này phần lớn thuộc nhóm vi sinh vật kị

khí, chúng được phân lập chủ yếu từ ruột của những loài động vật sử dụng gỗ

làm nguồn thức ăn [43].

Trong lòng đất người ta cũng phân lập được các dòng vi khuẩn Gram

(+) hiếu khí như Brevibacllus, Paenibacillus, Bacillus, và Geobacillus. Đối

với các dòng ưa ấm, pH và nhiệt độ tối thích cho enzyme carbonmethyl

cellulase của chúng hoạt động là 5,5 và 550C, còn đối với các dòng ưa nhiệt

là pH 5,0 và nhiệt độ 750C [56].

- Xạ khuẩn: Xạ khuẩn (Actinomycetes) là vi khuẩn Gram (+) có dạng

sợi như nấm. Chúng là vi sinh vật hiếu khí có mặt khắp nơi trong tự nhiên.

ADN của xạ khuẩn rất giàu G+C chiếm 57-75 % [50].

Chúng chiếm ưu thế trong đất phèn khô [45].Xạ khuẩn còn được biết

đến nhiều bởi các sản phẩm chuyển hóa bậc hai, nổi bật là các loại kháng sinh

như streptomycin, gentamicin, rifamycin và erythomycin.

Ngoài ra, xạ khuẩn còn có vai trò quan trọng trong công nghiệp dược

phẩm cũng như trong nông nghiệp.Streptomyces là giống chủ đạo trong xạ

khuẩn, đây cũng là vi sinh vật sản sinh cellulase được quan tâm nghiên

cứu.Một số loài đáng chú ý thuộc giống nay như Streptomyces reticuli,

Streptomyces drozdowiczii, Streptomyces lividans [46].

9

Thermoactimnomyces được tìm thấy trong trầm tích đại dương,

Streptosporangium trong quặng apatit cũng là nhưng loài có khả năng phân

hủy xenlulo [46].

- Nấm: Nấm là sinh vật có cơ chế sinh hóa độc đáo trong phân giải cơ

chất tạo những sản phẩm bậc hai đặc biệt, đây là nhóm được nghiên cứu nhiều

nhất trong lĩnh vực phân hủy xenlulo [58]. Các cellulase từ nấm thường có

hoạt lực cao và dường như không có các dạng vật lý phức tạp như enzyme

này từ vi khuẩn. Một số chủng nấm nhưAcremonium spp., Chaetomium spp.,

Trichoderma reesei, Trichodermaviride, penicillium pinophilum,

Phanerochaete chrysosporium, Fusariumsolani,Talaromyces emersonii,

Trichoderma koningii, Fusarium oxysporium, Aspergillus niger,Aspergillus

terreus and Rhizopus oryzae có vai trò quan trọng trong quy trình phân hủy

xenlulo ở nhiều môi trường khác nhau [58].

Theo Sivakumaran (2014) phân lập được 21 chủng từ các nguồn vật liệu

khác nhau như mùn cưa, lá rụng…. Trong đó lựa chọn loài nấm có khả năng

phân giải xenlulo bằng phương pháp giấy lọc và phương pháp dùng thuốc thử

DNS.Kết quả cho thấy Helminthosporium sp. và Cladosporium sp. là hai loài có

khả năng phân giải mạnh nhất sau đó là Trichoderma sp và Aspergillus sp.

Trong một nghiên cứu khác trên rơm rạ, thu được 25 loài khác nhau thuộc ngành

Ascomycetes và Basidiomycetes, trong đó loài Trichoderma harzianum có khả

năng phân giải xenlulo tốt nhất (Lee et al., 2011).[61]

Theo nghiên cứu của V. Makeshkumar và P.U. Mahalingam (2011) 6

loại nấm bệnh có khả năng phân giải xenlulo (Fusarium sp.,

Aspergillusfumigatus, Cladosporium sp., Aspergillusflavus, Pyricularia sp. và

Nigrospora sp.) đã được phân lập và thử nghiệm các chủng nấm phân giải

xenlulo chiếu qua tia UV kết quả cho thấy nấm Fusarium phát triển tốt nhất và

có quá trình phân giải xenlulo hiệu quả nhất. Do đó nghiên cứu đã đề xuất sử

10

dụng dòng nấm đột biến này để ủ chất thải hữu cơ khác nhau. Bên cạnh đó một

số nhóm nấm khác như Trichoderma koningii, Sporotrichum thermophila,

Myceliophthora thermophila cũng được nghiên cứu cho thấy có khả năng phân

giải xenlulo tốt (Reddy.BR, Narasimha G và Babu GVAK (1998).[62]

Các loài nấm mốc có khả năng sinh nhiều cellulase thuộc các giống

Allernaria, Trichoderma, Myrothecium, Aspergillus, Penicillium...Chúng

được tách ra từ đất xung quanh vùng rễ cây, từ các mẫu thực vật, từ than bùn

và các nguồn tự nhiên khác có quá trình phân hủy cellulose.Ngoài ra các

chủng nấm lớn thuộc lớp Basidomycetes cũng được đánh giá có khả năng sinh

xenlulo mạnh.

Lamot, Voets (1979)[ 49] đã 7 chủng vi sinh vật phân giải xenluloza để

phân hủy xenlophan như: Aspergillus.sp, Penicillium.sp, 2 loài Chaetomium,

1 loài Sclerotium rolfsii, 2 loài xạ khuẩn Streptomyces. Tác giả nhận thấy nếu

để riêng rẽ từng loại vi sinh vật tác dụng thì sự phân giải hầu như không diễn

ra, còn khi hỗn hợp các chủng nói trên thì sự phận giả xenlophan bị phân hủy.

Sau khi 7 chủng trong thời gian 100 ngày 85% xenlophan bị phân hủy sản

phẩm cuối cùng được làm phân bón bao gồm: 30% protein, 60% đường hòa

tan, 10% các gốc còn lại. Tại New Delhi- Ấn Độ Gaur và Bhardwaj

(1985)[39] đã phân lập và tuyển chọn được rất nhiều chủng vi sinh vật có khả

năng phân hủy xenluloza. Sau đó tác giả đã sử dụng chủng nấm Trichurus

spiralis, Trichoderma viride, Paecilomyces fusisporus, Aspergillus.Sp để đưa

vào đống ủ (rơm rạ, lá khô) kết quả cho thấy: hàm lượng C hữu cơ giảm từ

48% xuống 25% trong vòng 1 tháng đầu tiên của quá trình ủ và chỉ trong

vòng 8-10 tuần rơm rạ đã phân hủy hoàn toàn thành một loại phân hữu cơ có

chất lượng tốt. Trong phân chứa khoáng 1,7 %N và tỷ lệ C/N là 12:3.

Ở Nhật Bản đã phân lập và tuyển chọn ra một hỗn hợp các vi sinh vật

có ích thuộc nhóm yếm khí và hiếu khí gồm: Nấm men, vi khuẩn quang hợp,

xạ khuẩn, vi khuẩn lactic, nấm lên men và chế tạo ra được một chế phẩm vi

11

sinh hữu hiệu (EM) đã được chứng minh có tác dụng tốt ở nhiều lĩnh vực của

đời sống và sản xuất như: trong trồng trọt, trong chăn nuôi, trong bảo vệ môi

trường góp phần nâng cao chất lượng của đống ủ.

2.1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có rất nhiều nghiên cứu về vi

sinh vật phân hủy xenlulo và khả năng sinh tổng hợp enzyme cellulase phân

hủy xenlulo từ vi sinh vật. Các nghiên cứu về vi sinh vật đã được ứng dụng

trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực nghiên cứu sản xuất chế phẩm

từ vi sinh vật có hiệu lực phân giải hợp chất hữu cơ cao, nhằm tạo ra các chế

phẩm sinh học thân thiện với môi trường, mang lại nhiều lợi ích kinh tế trong

đời sống sản xuất. Có thể điểm qua các công trình nghiên cứu về vi sinh vật

gần đây ở nước ta của một số tác giả như: Tuyển chọn, nghiên cứu ảnh hưởng

của các yếu tố môi trường lên khả năng sinh tổng hợp cellulase và tính sạch,

đánh giá tính chất lý hóa của cellulase từ chủng penicillium sp. DTQ - HK1

(Trịnh Đình Khả và cộng sự, 2007) [14].

Phân lập và xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật

phân hủy chất hữu cơ (Phạm Văn Tý và cộng sự, 1988) [23].

Năm 1999, Tăng Thị Chính và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu các

điều kiện lên men và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến khả năng sinh

tổng hợp cellulase của một số chủng vi khuẩn ưa nhiệt được phân lập từ bể ủ

rác thải, nhằmtìm ra điều kiện tối ưu nhất cho khả năng sinh tổng hợp

cellulase, ứng dụng vào việc xử lý rác thải chứa nhiều xenlulo [4].

Phạm Thị Ngọc Lan và cộng sự cũng đã tiến hành nghiên cứu và tuyển

chọn được một số chủng xạ khuẩn ưa ẩm phân lập từ mùn rác ở một số nơi có

khả năng phân giải xenlulo mạnh. Trong số 195 chủng xạ khuẩn nghiên cứu

thì các chủng xạ khuẩn phân lập được từ các mẫu rơm mục và đất chân đống

rơm có khả năng phân giải xenlulo và CMC mạnh nhất [15].

12

Nguyễn Xuân Thành và cộng sự (2004) đã phân lập tuyển chọn được 5

chủng vi sinh vật (VK1, VK2, N1, N2, N3) có sức sống cao và khả năng cạnh

tranh lớn, khả năng thích ứng pH rộng để làm giống sản xuất chế phẩm vi

sinh vật phân hủy phế thải mùn mía [24].

Trần Thị Ngọc Sơn và cộng sự (2010) đã phân lập được 40 chủng nấm

Trichoderma sp từ các mẫu đất đại diện cho hệ thống canh tác lúa 2 vụ, lúa 3

vụ, lúa mía ở Đồng Bằng Sông Cửu Long bao gồm Cần Thơ, Hậu Giang,

Kiên Giang và An Giang từ vụ đông xuân 2008-2009 để nghiên cứu khả năng

phân hủy rơm rạ [22].

Phạm Quang Thu, Nguyễn Thị Thuý Nga (2009) đã phân lập được 30

chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân và tuyển chọn được 15 chủng có

hiệu lực phân giải lân rất cao đường kính vòng phân giải lân cao nhất (>

22mm). Trong đó có 3 chủng P1.1, P1.4, PGLRH3 sinh trưởng tốt nhất trên

môi trường nước chiết khoai tây có bổ sung một số nguyên tố khoáng, có thể

ứng dụng 3 chủng này để sản xuất phân bón vi sinh hỗn hợp [25].

Nguyễn Thị Thuý Nga (2010) đã phân lập được 25 chủng vi sinh vật có

khả năng phân giải xenlulo trong đó có 10 chủng hiệu lực mạnh đường kính

vòng phân giải >15 mm và 5 chủng hiệu lực rất mạnh đường kính vòng phân

giải > 20mm. Trong 5 chủng đó có 2 chủng ĐT2 và ĐV2 đường kính >25

mm, có thể ứng dụng 2 chủng này để sản xuất phân bón vi sinh hỗn hợp [19].

Theo Nguyễn Thị Thúy Nga và cộng sự (2015) đã phân lập được 24

chủng vi khuẩn phân giải xenlulo trong đó tuyển chọn 8 chủng có hiệu lực

phân giải xenlulo khá và mạnh với đường kính vòng thủy phân lớn hơn

25mm bao gồm các chủng M1.1, M5.2, M5.3, M5.4, X7, X3, X1, X10 chiếm

khoảng 33,0% [18].

Theo Võ Văn Phước Quệ và Cao Ngọc Điệp (2011) đã phân lập vi

khuẩn phân giải xenlulo trong đất trồng lúa và dạ cỏ bò nhằm sử dụng phân

13

giải rơm rạ và rác hữu cơ thành phân hữu cơ. Nhóm tác giả đã phân lập được

96 dòng vi khuẩn từ đất trồng lúa và 4 dòng vi khuẩn (Q4, Q5, Q8 và Q9) từ

dịch dạ cỏ của bò. Các dòng vi khuẩn phân lập được đều có khả năng thủy

phân CMC [21].

Năm 1999, Đặng Minh Hằng đã nghiên cứu tuyển chọn được hai chủng

nấm sợi có khả năng phân giải xenlulo cao.Tác giả cũng đã nghiên cứu và tìm

ra được một số điều kiện tối ưu cho khả năng sinh tổng hợp cellulase của hai

chủng nấm này [10].

Hoàng Quốc Khánh và cộng sự (2003), đã nghiên cứu khả năng sinh

tổng hợp và đặc điểm của cellulase từ chủng A. niger NRRL-363. Qua nghiên

cứu tác giả đã tìm ra được một số trông tin và điều kiện cơ bản cho sự tổng

hợp cellulase của chủng này trên môi trường trấu xay và chất thải công nghiệp

như mật rỉ đường [13].

Theo nguyên cứu của Nguyễn Danh (2009) đã phân lập từ vỏ cà phê ở

Gia Lai kết quả thu được 115 chủng xạ khuẩn ưa nhiệt có khả năng phân giải

xenluloza với tỷ lệ chủng phân giải rất mạnh chiếm 55,7% trong đó tác giả đã

chọn được 2 chủng xạ khuẩn ưa nhiệt M48, M63 có khả năng phân giải

xenluloza mạnh với kích thước vòng phân giải 36,5-38,5mm [6].

Theo Lê Việt Hà và Lê Văn Tri (2006) các tác giả đã phân vi sinh vật

phân hủy xenlulo từ đất và bãi thải của các nhà máy đường kết quả thu được 2

chủng vi khuẩn phân hủy xelulo chịu nhiệt (ký hiệu X1, Đ3), 3 chủng xạ khuẩn

ưa ẩm (kí hiệu XK1, XK13, XK18), 2 chủng nấm mốc (ký hiệu M5, M3) [8].

Lê Văn Nhượng và Nguyễn Lan Hương (2001) đã phân lập tuyển chọn

được 11 chủng nấm sợi, 7 chủng vi khuẩn, 6 chủng xạ khuẩn có khả năng

phân hủy xenlulo cao [20].

Chu Thị Thanh Bình và cộng sự (2002) đã nghiên cứu ứng dụng các

chủng nấm men trong chế biến bãi thải từ hoa quả giàu chất xơ làm thức ăn

cho gia súc [3].

14

Nghiên cứu của Lưu Hồng Mẫn và cộng sự (2010), ở viện lúa Đồng

bằng sông Cửu Long cho thấy, sử dụng đối tượng là nấm mốc

Trichodermasp. Xử lý rơm dạ sau 30-45 ngày và phối trộn với phân lân sinh

học cho thấy hiệu quả đối với nền đất sét nặng, năng suất lúa (giống IR60)

tăng 18,6% khi bón kết hợp với 50% phân vô cơ và 50% phân lân sinh học.

Kết quả cũng cho thấy, khả năng chống chịu sâu bệnh củ cây lúa cũng cao

hơn và quần thể vi sinh vật đất được cải thiện [17].

2.1.3. Chế phẩm vi sinh vật có chứa vi sinh vật phân giải cellulose

2.1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Ở Nga đã sử dụng nấm Trichoderma lignorum đã sấy khô đến độ ẩm

13% có chứa từ 1-50 đơn vị xenlulaza trên 1g để nuôi cấy một loại chế phẩm

xenlulaza “Cellolignorin”. Ngoài các enzym C1, Cx còn có cả hemixenlulaza,

pectinaza và xylanaza để phân hủy xylanaza.

Năm 2007, Hesham khi đi nghiên cứu về khả năng xử lý rơm rạ của 3

chủng xạ khuẩn thuộc chi: Micromonospora, Streptomyces và Nocardiodes đã

kết luận rằng việc bổ sung xạ khuẩn vào đống ủ đã giúp đẩy nhanh qua trình

phân hủy rơm rạ làm giảm thể tích đống ủ; sau 3 tháng ở đống ủ có bổ sung xạ

khuẩn thể tích đống ủ giảm xuống 38,6-64% so với ban đầu, trong khi đó ở

đống ủ đối chứng thể tích đống ủ chỉ giảm 13,6% so với trước khi ủ; việc bổ

sung xạ khuẩn vào đống ủ còn làm tăng các chất hữu cơ (organic matter) lên

34,9% và hàm lượng nitơ lên 0,59mg/g, trong khi ở đống ủ đối chứng không bổ

sung xạ khuẩn chất hữu cơ là 20% và hàm lượng nitơ chỉ đạt 0,21mg/g [42].

Các chủng vi sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ được bổ sung trong

quá trình ủ đóng vai trò vi sinh vật khởi động để sản xuất nhanh phân hữu cơ

có từ nguồn phế thải giàu xenluloza là Aspergillus, Trichoderma, Penicilium.

Cũng từ kết quả thực tiễn nghiên cứu và sản xuất, năm 1982 Gaus và cộng sự

đã đề xuất kỹ thuật bổ sung thêm quặng photphat với liều lượng 5% và vi sinh

15

vật phân giải lân (Aspegillus, Bacillus….) với mật độ 106 - 108 CFU/gr cùng

với vi sinh vật cố định nitơ tự do Azotobacter nhằm nâng cao giá trị dinh

dưỡng của sản phẩm[39].

Năm 1979, Gaus đã sử dụng các chủng nấm ưa ẩm vào các đống ủ

(rơm, lá khô…). Sự có mặt của vi sinh vật phân giải celluloza là một trong

yếu tố quan trọng để rút ngắn thời gian phân hủy các hợp chất hữu cơ.

Năm 1980 các kết quả nghiên cứu của Gaus và cộng sự cho thấy việc

bổ sung thêm các loại vi sinh vật có khả năng phân hủy xenluloza cao cùng

các nguyên tố dinh dưỡng như đạm hữu cơ, lân dạng quặng photphorit và một

số điều kiện môi trường khác đã rút ngắn thời gian ủ phân chuồng từ 4-6

tháng xuống còn 2-4 tuần. Các chủng vi sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ

được bổ sung trong quá trình ủ đóng vai trò vi sinh vật khởi động sản xuất

nhanh phân hữu cơ từ nguồn phế thải xenluloza là Aspergillus, Trichoderma

và Penicillium[39].

Lamot, Voets (1978) đã dùng 7 chủng vi sinh vật phân giải celluloza để

phân hủy xenlophan: Aspergillus.sp, Pennicillium.sp, 2 loài Chaetomium, 1 loài

Sclerotium rolfsii, 2 loài xạ khuẩn Streptomyces. Xenlophan là chất không tan

trong tất cả các dung môi hữu cơ, chứa 10% nitroxenluloza và clorua

polivinyliden, 90% xenlophan (trong đó có 70% là xenluloza). Tác giả nhận

thấy: nếu để từng vi sinh vật tác dụng thì sự phân giải hầu như không diễn ra,

còn khi dùng hỗn hợp các chủng nói trên thì sự phân giả xenlophan mới diễn

ra. Khi dùng 7 chủng, thì sau 100 ngày 85% xenlophan bị phân hủy [49].

Tại New Delhi - Ấn Độ, từ năm 1985-1987, Gaur và Bhardwaj đã phân

lập và tuyển chọn được rất nhiều chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy

xenlulo và lignin. Sau đó Gaur đã sử dụng chủng nấm Trichurus spiralis,

Trichodema viride, Paecilomyces fusisporus, Aspergillus sp.để đưa vào các

đống ủ (rơm rạ, lá khô) kết quả cho thấy hàm lượng C hữu cơ giảm từ 48%

16

xuống còn 25% trong vòng một tháng dầu tiên của quá trình ủ và chỉ trong

vòng 8-10 tuần rơm rạ đã phân hủy hoàn toàn thành một loại phân hữu cơ

chất lượng tốt. Trong phân chứa khoảng 1,7%N, và tỉ lệ C/N là 12:3 [39].

Ở Nhật Bản đã phân lập tuyển chọn ra một hỗn hợp vi sinh vật có ích

thuộc nhóm yếm khí và hiếu khí bao gồm: Nấm men, vi khuẩn quang hợp, xạ

khuẩn, vi khuẩn lactic, nấm lên men và chế tạo ra được một chế phẩm vi sinh

hữu hiệu (EM) đã được chứng minh có tác dụng tốt ở nhiều lĩnh vực của đời

sống và sản xuất như:trong trồng trọt, trong chăn nuôi, trong bảo vệ môi

trường góp phần nâng cao chất lượng của đống ủ.

Ở Cu Ba theo nghiên cứu Osmanetal (1972, 1974) đã nghiên cứu thành

công trong phạm vi thí nghiệm sử dụng một số loài vi khuẩn có khả năng

phân hủy xenluloza thuộc giống Cellulomonas để chế biến thành chế phẩm có

sinh khối giàu protein và vitamin.

Ở Trung Quốc có nhiều nghiên cứu về việc phân lập và ứng dụng

chúng trong việc phân giải cellulose. Wen-Jing Lu và cộng sự (2005) đã phân

lập được 5 chủng vi khuẩn ưa ẩm phân giải xenluloza cao từ phế thải rau quả

và thân lá hoa thuộc giống Bacillus, Halobacillus, Aeromicrobium,

Brevibacterium [63].

Chế phẩm “Biosin” của Mỹ được sản xuất bằng phương pháp nuôi cấy

bề mặt Aspergillus oryzae chứa 26 enzym khác nhau trong đó có xenlulaza,

amylaza, proteaza, pectinaza.

2.1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

Lý Kim Bảng ở Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam đã nghiên cứu

thành công chế phẩm VIXURA và công nghệ xử lý rơm rạ mang lại hiệu quả

kinh tế cao. Chế phẩm VIXURA chứa 12-15 chủng vi sinh vật có khả năng

sinh các enzyme khác nhau để phân hủy hữu cơ trong rác thải rơm rạ [1].

17

Võ Bích Hạnh và cộng sự (2005), đã nghiên cứu và sản xuất chế phẩm

Bio-F chứa các vi sinh vật như xạ khuẩn Streptomyces sp., nấm mốc

Trichodemar sp. và vi khuẩn Bacillus sp có tác dụng phân hủy nhanh các hợp

chất hữu cơ[11].

Năm 2007, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa - Viện khoa học Nông nghiệp

việt nam đã tiến hành đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi

sinh vật xử lý nhanh phế thải chăn nuôi” . Đề tài đã tạo ra chế phẩm sinh học

gồm tổ hợp vi sinh vật có chứa các chủng vi sinh vật có hoạt tính chuyển hóa

hợp chất hữu cơ giàu cacbon, photphat khó tan, lipit…

Năm 2007, Tăng Thị Chính và cộng sự đã nghiên cứu thành công chế

phẩm vi sinh vật Biomix ứng dụng trong xử lý phế thải hữu cơ[5].

Nguyễn Lân Dũng, Phạm Văn Tý và cộng sự (trường ĐHKHTN Hà

Nội), đã có nghiên cứu áp dụng công nghệ sinh học trong sản xuất phân vi

sinh hữu cơ từ nguồn phế thải hữu cơ và tạo ra chế phẩm (EMUNI) sử dụng

trong công nghiệp sử lý phế thải [7].

Nghiên cứu “Hiệu quả sử dụng chế phẩm Micromix 3 trong xử lý rác

thải bằng phương pháp ủ hiếu khí tại nhà máy chế biến phế thải Việt Trì-Phú

Thọ” (Lý Kim Bảng, 2003) [2].

Nghiên cứu về “Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý tàn dư thực vật

trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng trên đất phù xa

sông Hồng”(Phan Bá Học, 2007) [9].

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (2001-2004), đã chủ

chì đề tài“Nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật chức năng

phục vụ chăm sóc cho cây trồng ở một số vùng sinh thái” đã cho ra sản phẩm

là chế phẩm vi sinh Compostmaker là loại men tổng hợp sản xuất từ các

chủng vi sinh vật phân giải chất hữu cơ, vi sinh vật phân giải chất xơ.

18

2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu

2.2.1. Vị trí địa lý

Tam Đảo là tên gọi của 3 đỉnh núi cao (so mặt nước biển): Thiên Thị

(1.375m). Thạch Bàn (1.388m). Phù Nghĩa (1.375m). Dãy núi Tam Đảo kéo dài

trên 80km, với khoảng 20 đỉnh núi cao, cao nhất là đỉnh Tam Đảo Bắc (1.592m).

Huyện Tam Đảo mới thành lập theo nghị định số 153/2003/NĐ-CP,

ngày 9 tháng 12 năm 2003 của Chính phủ nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa

Việt Nam, trên cơ sở các xã: Yên Dương, Đạo Trù, Bồ Lý của huyện Lập

Thạch, các xã: Đại Đình, Tam Quan, Hồ Sơn, Hợp Châu của huyện Tam

Dương, xã Minh Quang của huyện Bình Xuyên và thị trấn Tam Đảo

của thành phố Vĩnh Yên.

Tam Đảo nằm ở phía Đông - Bắc tỉnh Vĩnh Phúc, gần ngã ba ranh giới

của Vĩnh Phúc với hai tỉnh Tuyên Quang và Thái Nguyên. Phía Đông Nam và

Nam của huyện Tam Đảo giáp huyện Bình Xuyên, phía Nam và Tây Nam giáp

huyện Tam Dương, phía Tây giáp huyện Lập Thạch, phía Tây Bắc giáp

huyện Sơn Dương của tỉnh Tuyên Quang, phía Bắc và Đông Bắc giáp

huyện Đại Từ của tỉnh Thái Nguyên. Tam Đảo cách Thành phố Vĩnh Yên 10

km và cách Thành phố Hà Nội 70 km, những nơi có dân số đông, có sự phát

triển kinh tế năng động, có sức lan tỏa lớn. Vì vậy, Tam Đảo có những điều

kiện nhất định trong việc khai thác các tiềm năng về khoa học công nghệ, về thị

trường cho các hoạt động nông, lâm sản, du lịch và các hoạt động kinh tế khác.

19

Hình 2.1: Bản đồ ranh giới huyện Tam Đảo

2.2.2. Điều kiện địa hình

Tam Đảo là huyện miền núi, nằm trên phần chính, phía Tây Bắc

của dãy núi Tam Đảo, nơi bắt nguồn của sông Cà Lồ (sông này nối với sông

Hồng và sông Cầu). Địa hình của Tam Đảo khá phức tạp, đa dạng vì có cả

vùng cao và miền núi, vùng gò đồi và vùng đất bãi ven sông. Vùng miền núi

và núi cao với diện tích khoảng 11.000 ha, chủ yếu do Vườn Quốc gia Tam

Đảo và Lâm trường Tam Đảo quản lý. Diện tích còn lại bao gồm các vùng núi

thấp, vùng bãi do các xã quản lý và sử dụng.

Các vùng của huyện chạy dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, mỗi

vùng đều có những điều kiện tự nhiên, những nguồn lực kinh tế đặc thù tạo

20

nên những sắc thái riêng trong phát triển Kinh tế - Xã hội, nhất là kinh tế

nông, lâm nghiệp và dịch vụ du lịch. Tam Đảo nổi bật với địa hình vùng núi

bởi dãy núi Tam Đảo, vùng rừng quốc gia tạo cảnh quan và những điều kiện

đặc thù về yếu tố lịch sử, tín ngưỡng cho sự phát triển du lịch, nhất là du lịch

nghỉ dưỡng, du lịch sinh thái và du lịch tâm linh.

2.2.3. Điều kiện khí hậu thời tiết

Do địa hình phức tạp, nhất là sự khác biệt về địa hình giữa vùng núi cao

với đồng bằng thấp ven sông nên khí hậu, thời tiết của huyện Tam Đảo được

chia thành 2 tiểu vùng rõ rệt (các tiểu vùng về khí hậu, không trùng với địa

giới hành chính cấp xã). Cụ thể:

Tiểu vùng miền núi, gồm toàn bộ vùng núi Tam Đảo thuộc trị trấn Tam

Đảo và các xã Minh Quang, Hồ Sơn, Tam Quan, Đại Đình, Đạo Trù... có khí

hậu mát mẻ, nhiệt độ trung bình 180C-190C, độ ẩm cao, quanh năm có sương

mù tạo cảnh quan đẹp. Khí hậu tiểu vùng miền núi mang sắc thái của khí hậu

ôn đới, tạo lợi thế trong phát triển nông nghiệp với các sản vật ôn đới và hình

thành các khu nghỉ mát, phát triển du lịch sinh thái, du lịch nghỉ dưỡng vào

mùa hè.

Tiểu vùng khí hậu vùng thấp, bao gồm phần đồng bằng của các xã Minh

Quang, Hồ Sơn, Tam Quan, Đại Đình, Đạo Trù và toàn bộ diện tích của các xã

còn lại. Tiểu vùng khí hậu của vùng mang các đặc điểm khí hậu gió mùa nội

chí tuyến vùng Đông Bắc Bắc Bộ. Nhiệt độ của tiểu vùng trung bình ở mức

220C-230C, độ ẩm tương đối trung bình khoảng 85-86%, lượng mưa trung

bình 2.570 mm/năm và thường tập trung vào tháng 6 đến tháng 9 trong năm.

Tam Đảo nằm trong vùng Trung du và miền núi phía Bắc nên chịu ảnh

hưởng của chế độ nhiệt đới gió mùa ẩm. Mưa bão có sự tác động tiêu cực đến

sản xuất và đời sống. Chế độ gió theo mùa, mùa hè chủ đạo là gió Đông Nam,

mùa đông chủ đạo là gió mùa Đông Bắc

21

PHẦN 3

ĐỐI TƯỢNG, PHAM VI, NỘI DUNG, VẬT LIỆU

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

Thông Đuôi Ngựa; Vi sinh vật được phân lập từ các mẫu đất dưới tán

rừng thông Đuôi Ngựa (Pinus massoniana) ở Tam Đảo - Vĩnh Phúc.

- Phạm vi nghiên cứu:

Khóa luận tốt nghiệp chỉ tập trung nghiên cứu chính vào điều kiện sinh

trưởng và phát triển của các vi sinh vật phân giải xenlulo phân lập được dưới

tán rừng thông Đuôi Ngựa (Pinus massoniana) tại Tam Đảo - Vĩnh Phúc.

3.2. Vật liệu nghiên cứu

Thu thập các mẫu đất dưới tán rừng thông Đuôi Ngựa (Pinus massoniana)

ở Tam Đảo - Vĩnh Phúc (18 mẫu). Độ sâu tầng đất thu mẫu từ 0-15cm.

3.3. Nội dung nghiên cứu

3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của Ẩm độ không khí đến sự sinh trưởng của

các chủng VSV phân giải xenlulo

- Đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sự sinh trưởng của các

chủng vi sinh vật phân giải xenlulo sau 3 ngày nuôi cấy.

- Đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sự sinh trưởng của các

chủng vi sinh vật phân giải xenlulo sau 7 ngày nuôi cấy.

- Đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sự sinh trưởng của các

chủng vi sinh vật phân giải xenlulo sau 12 ngày nuôi cấy.

3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của Nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV phân giải xenlulo.

- Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng vi

sinh vật phân giải xenlulo sau 3 ngày nuôi cấy.

22

- Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng vi

sinh vật phân giải xenlulosau 7 ngày nuôi cấy.

- Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng vi

sinh vật phân giải xenlulo sau 12 ngày nuôi cấy.

- Xác định hoạt tính phân giải xenlulo của các chủng VSV.

- Thí nghiệm các chủng rất mạnh đối với vật liệu cháy (trong bình

thí nghiệm)

3.4. Phương pháp nghiên cứu

3.4.1. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của Ẩm độ đến sự sinh trưởng

của các chủng VSV phân giải xenlulo.

- Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sinh

trưởng của vi sinh vật (vi khuẩn và nấm).

Ẩm độ không khí cũng là một yếu tố quan trọng có ảnh hưởng lớn đến

sự sinh trưởng của vi sinh vật. Phương pháp được tiến hành theo Both.C pha

NaCl với các nồng độ khác nhau trong bình hút ẩm để tạo môi trường không

khí có độ ẩm không khí (RH%) khác nhau cụ thể như sau :

Công thức CT1 CT2 CT3 CT4 CT5

NaCl(g/100ml) 0 8 16 24 32

RH% 100 95 90 85 80

Dung dịch pha xong đổ vào bình hút ẩm, mỗi bình 500ml. Cấy chủng

VSV vào chính giữa đĩa petri, mỗi bình hút ẩm đặt 10 đĩa petri đã cấy chủng

VSV, đậy nắp lại để trong tối ở nhiệt độ phòng, đo kết quả sau 3, 7, 12 ngày.

Thí nghiệm lặp lại 3 lần. Đo đường kính trung bình của hệ sợi nấm làm kết

quả đánh giá sự phát triển của nấm gây bệnh.

3.4.2. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của Nhiệt độ đến sự sinh trưởng

của các chủng VSV phân giải xenlulo

- Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của

vi sinh vật (vi khuẩn và nấm).

23

Cấy các chủng vi sinh vật phân giải xenlulo vào chính giữa đĩa petri có

chứa môi trường PDA, xếp các đĩa này vào các tủ định ôn có các thang nhiệt

khác nhau 10oC± 1; 15oC± 1; 20oC± 1; 25oC± 1; 30oC± 1; 35oC± 1; 40oC± 1

mỗi thang nhiệt sử dụng 10 đĩa thạch. Thí nghiệm lặp lại 3 lần. Đo đường

kính trung bình của hệ vi sinh vật, đường kính khuẩn lạc làm kết quả đánh giá

sự phát triển của các chủng vi sinh vật.

3.4.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy xenlulo

3.4.3.1. Phương pháp xác định hoạt tính phân giải xenlulo của các chủng

+ Môi trường CMC đặc để xác định hoạt tính phân hủy xellulo 1g CMC;

18g Agar, nước luộc lá thông 1000 ml

+ Dung dịch nước muối sinh lý: 0,85g NaCl; Nước 1000 ml

Phương pháp tuyển chọn bằng cách xác định hoạt tính CMC-aza

(Williams, 1983) Sinh khối các chủng VSV sau khi nuôi cấy 48 giờ được li

tâm, gạn bỏ phần cặn lắng và nhỏ 1ml vào các lỗ thạch đã được chuẩn bị sẵn

trên các đĩa petri chứa môi trường CMC đặc. Giữ đĩa thạch trong tủ ấm 24

giờ, sau đó lấy ra và tráng bề mặt thạch bằng dung dịch lugol, cấy dịch vi

khuẩn đã pha loãng trên môi trường dinh dưỡng đặc trưng (1,5-2% thạch hay

còn gọi là aga) nuôi dưỡng trong điều kiện thích hợp cho mọc các khuẩn lạc

tách biệt nhau cấy tách từ khuẩn lạc mọc tách biệt sang ống môi trường dinh

dưỡng thạch nghiêng để thu nhận chủng vi khuẩn thuần khiết cân, đong chính

xác từng thành phần môi trường hòa tan các chất vào nước, đun và khuấy cho

tan làm trong môi trường, kiểm tra thể tích và pH, rót môi trường vào dụng cụ

(ống nghiệm, hộp petri, bình tam giác). Làm nút bông, bao gói bằng giấy hoặc

báo khử trùng ở nồi hấp áp lực hơi nước (0,8- 1,0 atm/30 phút) tùy loại môi

trường chế môi trường ra thạch đĩa (để nguội môi trường trong bình tam giác

khoảng 40-50°C và đổ ra petri) và nghiêng thạch trong ống nghiệm. Tiến

hành cấy các chủng VSV lên các đĩa petri (10mm) chứa môi trường này, tiến

24

hành cấy trên 2 đĩa để quan sát. Hoạt tính sinh học được xác định bằng kích

thước vòng phân hủy (vòng tròn trong suốt bao quanh lỗ thạch chính là hiệu

số giữa đường kính vòng tròn trong suốt (D) và đường kính lỗ thạch (d).

+ Đánh giá khả năng phân hủy xenlulo của VSV

Phương pháp đánh giá khả năng phân hủy xenlulo của các chủng vi

sinh vật. Đánh giá khả năng phân hủy xenlulo của vi sinh vật bằng phương

pháp nuôi cấy trên cùng đĩa petri giữa các vi sinh vật đã được phân lập. Cấy

vi sinh vật sau khi phân lập vào giữa đĩa petri CMC. Hiệu lực được xác định

dựa vào đường kính của vùng ức chế (D) được tính bằng mm. Dùng thước đo

để xác định vòng phân giải của vi sinh vật.

Căn cứ vào trị số D, xác định được khả năng phân hủy xenlulo của vi

sinh vật. Chủng nào có trị số D càng lớn thì chủng đó càng có khả năng phân

hủy xenlulo mạnh, và ngược lại trị số D càng nhỏ thì khả năng phân hủy

xenlulo càng yếu.

Khả năng phân hủy xenlulo của vi sinh vật được tính theo 5 cấp như sau:

D > 70: Hiệu lực ức chế rất mạnh (Rm)

70 ≥ D > 50: Hiệu lực ức chế mạnh (M)

50 ≥ D > 20: Hiệu lực ức chế trung bình (Tb)

20 ≥ D > 10: Hiệu lực ức chế yếu (Y)

D ≤ 1 Không có hiệu lực (O)

3.4.3.2. Thí nghiệm các chủng rất mạnh đối với vật liệu cháy (trong bình

thí nghiệm)

Từ một số chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy xenlulo tiếp tục thí

nghiệm với vật liệu cháy trong phòng thí nghiệm sau đó nhân sinh khối riêng

rẽ trên môi trường lỏng phù hợp để tiến hành thí nghiệm xác định khả năng

giảm trọng lượng cơ chất xenlulo tự nhiên. Mỗi chủng xạ khuẩn được thí

nghiệm với 3 bình được lặp lại 3 lần và 1 công thức đối chứng.

25

Phương pháp tiến hành:

- Bước 1: Vật liệu cháy cắt nhỏ và điều chỉnh độ ẩm đạt 50 -60%. Mẫu

vật liệu sau khi sấy khô kiệt có độ ẩm coi như bằng không. Để tạo độ ẩm

mong muốn phải thêm một lượng nước vào mẫu vật liệu đã khô kiệt. Lượng

nước thêm vào được tính theo công thức sau:

Mn = Wct.Pm/100

Trong đó: Mn - lượng nước cần thêm vào (g);

Wct - độ ẩm tuyệt đối cần tạo (%);

Pm- trọng lượng vật cháy đã sấy khô kiệt.

Cân 5g vật liệu cháy cho vào bình tam giác 500ml.

- Bước 2: bổ sung vào mỗi bình 10ml dịch nuôi cấy lắc vi sinh vật, bình

đối chứng bổ sung nước cất.

- Bước 3: Theo dõi bình ở điều kiện nhiệt độ phòng trong vòng 60

ngày. Sau đó rửa sạch, loại bỏ tạp chất hòa tan và sấy khô phần còn lại chưa

phân hủy.

Tỷ lệ giảm trọng lượng của mẫu thí nghiệm so với mẫu đối chứng được

tính theo công thức:

X% = (mo-mt)/mo.100

Trong đó: - X: là % độ giảm trọng lượng của mẫu thí nghiệm

- mt trọng lượng khô còn lại của mẫu thí nghiệm

- mo trọng lượng khô còn lại của mẫu đối chứng

26

PHẦN 4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Qua quá trình phân lập các mẫu đất và mùn thu thập tại khu vực rừng

Thông ở Tam Đảo-Vĩnh Phúc đã thu được các chủng vi sinh vật bao gồm: 8

chủng nấm (LSN7.1, LSN6.2, LSN5.2, LSN6.1, LSN9, SSN5.4, HBN3.1,

LSN 10.1) và 1 chủng vi khuẩn HBN1.1, đưa vào nghiên cứu điều kiện sinh

trưởng và phát triển tối ưu cho các chủng vi sinh vật ứng dụng trong sản xuất

chế phẩm sinh học phân hủy xenlulo

Hình 4.1: 9 chủng VSV đánh giá điều kiện sinh trưởng phát triển

27

4.1. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của Ẩm độ đến sự sinh trưởng của các

chủng VSV phân giải xenlulo

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sinh trưởng được thực

hiện với 9 chủng Vi sinh vật phân giải xenlulo. Kết quả thí nghiệm được được

thu nhận sau 3 ngày được thể hiện ở Bảng 4.1. và hình 4.2.

Bảng 4.1. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều

kiện ẩm độ khác nhau sau 3 ngày nuôi cấy

Đơn vị (mm)

STT Ký hiệu

LSN7.1 1 LSN6.2 2 LSN5.2 3 4 LSN10.1 LSN6.1 5 6 HBN3.1 SSN 5.4 7 LSN9.4 8 9 HBN1.1 60% 9.6 10.6 7.3 9.4 7.7 5 6.2 8.6 3.5 90% 10.3 10.1 6.5 8.7 9.5 6 6.4 10.1 5.5 70% 10.5 10.3 8.5 10.9 7.9 7.6 8.5 9.2 5.4 100% 8.9 8.1 6.2 7.6 6.6 5.7 5.4 8 5 Độ ẩm thí nghiệm 80% 11.7 12.8 7.8 9.2 8.6 6.5 7.2 11.2 6.1

14

12

10

60%

8

70%

80%

6

90%

4

100%

2

0

LSN7.1

LSN6.2

LSN5.2 LSN10.1 LSN6.1 HBN3.1 SSN 5.4

LSN9.4 HBN1.1

Hình 4.2: Biểu đồ sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo

trong các điều kiện ẩm độ khác nhau sau 3 ngày nuôi cấy

28

Qua số liệu Bảng 4.1. và Hình 4.2 cho thấy hầu hết các chủng VSV phát

triển mạnh chủ yếu ở khoảng ẩm độ 70% đến 90%, mạnh nhất ở ẩm độ 80%.Các

VSV phát triển yếu hơn ở điều kiện ẩm độ nhỏ hơn 70% và lớn hơn 90%.

Các chủng vi sinh vật LSN7.1, LSN6.2, LSN5.2, LSN6.1, LSN9,

SSN5.4, LSN 10.1 phát triển mạnh ở hầu hết các ẩm độ thí nghiệm.

Các chủng HBN3.1, HBN1.1 phát triển yếu ở các điều kiện ẩm độ

thí nghiệm.

Chủng LSN6.2 có đường kính hệ sợi nấm lớn nhất là 12.8mm ở ẩm

độ 80%.

Chủng HBN1.1 có đường kính khuẩn lạc nhỏ nhất 3.5mm ở ẩm độ 60%

LSN6.2 HBN1.1

Hình 4.3: Chủng VSV LSN6.2 và chủng khuẩn HBN1.1 sau 3 ngày phát

triển ở ẩm độ 80%

4.1.1. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo sau 7 ngày nuôi cấy

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sinh trưởng được thực

hiện với 9 chủng Vi sinh vật phân giải xenlulo. Kết quả thí nghiệm được thu

nhận sau 7 ngày được thể hiện ở Bảng 4.2 và Hình 4.4

29

Bảng 4.2: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều

kiện ẩm độ khác nhau sau 7 ngày nuôi cấy

Đơn vị (mm)

Độ ẩm thí nghiệm STT Ký hiệu 60% 70% 80% 90% 100%

1 LSN7.1 22.5 28.6 26.6 25.1 30,1

2 LSN6.2 30.2 34.6 35.6 34 47.2

3 LSN5.2 27.5 33 34.7 32.2 36.2

4 LSN10.1 26 30 27.9 25.2 35.2

5 LSN6.1 24.6 28 26.5 25.7 31

6 HBN3.1 15 20 18 17.7 22.4

7 SSN 5.4 17.3 22.7 20.6 18 25.1

8 LSN9.4 25.6 30.4 27.9 27 32.7

9 HBN1.1 16 18.4 17.7 17.3 20

50

45

40

35

60%

30

70%

25

80%

20

90%

15

100%

10

5

0

LSN7.1

LSN6.2

LSN5.2 LSN10.1 LSN6.1 HBN3.1 SSN 5.4 LSN9.4 HBN1.1

Hình 4.4: Biểu đồ sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo

trong các điều kiện ẩm độ khác nhau sau 7 ngày nuôi cấy

30

LSN6.2 LSN5.2

Hình 4.5: Chủng VSV LSN6.2 và chủng khuẩn LSN5.2 sau 3 ngày phát

triển ở ẩm độ 90%

Qua Bảng 4.2 và Hình 4.4 cho thấy hầu hết các chủng VSV phát triển tốt

sau 7 ngày nuôi cấy ở khoảng ẩm độ 70% đến 90%, mạnh nhất ở ẩm độ 80%.Các

VSV phát triển yếu hơn ở điều kiện ẩm độ nhỏ hơn 70% và lớn hơn 90%.

Các chủng vi sinh vật LSN7.1, LSN6.2, LSN5.2, LSN6.1, LSN9,

SSN5.4, LSN10.1 phát triển mạnh ở hầu hết các ẩm độ thí nghiệm.

Các chủng HBN3.1, HBN1.1 phát triển yếu ở các điều kiện ẩm độ

thí nghiệm.

Chủng LSN6.2 có đường kính hệ sợi nấm lớn nhất là 47.2 mm ở ẩm

độ 80%.

Chủng HBN3.1 có đường kính khuẩn lạc nhỏ nhất 15 mm ở ẩm độ 60%

4.1.2. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo sau 12 ngày

nuôi cấy

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sinh trưởng được thực

hiện với 9 chủng Vi sinh vật phân giải xenlulo. Kết quả thí nghiệm được thu

nhận sau 12 ngày được thể hiện ở Bảng 4.3 và Hình 4.6

31

Bảng 4.3: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều

kiện ẩm độ khác nhau sau 12 ngày nuôi cấy

Đơn vị (mm)

Độ ẩm thí nghiệm STT Ký hiệu 60% 70% 90% 100% 80%

1 LSN7.1 52.4 56.5 60.4 58 68.1

2 LSN6.2 67.7 70.6 81.9 78.8 87

3 LSN5.2 62.5 69 67.5 72.2 78.8

4 LSN10.1 60.4 66.7 63.5 57 70.2

5 LSN6.1 53.8 58.2 53.4 61 67

6 HBN3.1 42 43.2 40.2 45.6 51.2

7 SSN 5.4 42.2 43.6 37 47.4 53.3

8 LSN9.4 68.5 74 73.3 80.8 84.7

9 HBN1.1 27 30.5 28.8 27.2 33.5

100

90

80

70

60%

60

70%

50

80%

40

90%

100%

30

20

10

0

LSN7.1

LSN6.2

LSN5.2 LSN10.1 LSN6.1 HBN3.1 SSN 5.4 LSN9.4 HBN1.1

Hình 4.6: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các

điều kiện ẩm độ khác nhau sau 12 ngày nuôi cấy

32

LSN6.2 HBN 3.1

Hình 4.7 Chủng VSV LSN6.2 và chủng VSV HBN3.1 sau 12 ngày phát

triển ở ẩm độ 80%

Qua Bảng 4.3 và Hình 4.6 và hình 4.7 các chủng VSV vẫn phát triển tốt

nhưng đã có sự phân hóa mạnh mạnh giữa các thang độ ẩm và các chủng

VSV. Các chủng LSN6.2, LSN 9.4 phát triển rất tốt. Các chủng HBN3.1,

HBN1.1 kém phát triển về chiều dài hệ sợi và kích thước khuẩn lạc

Chủng LSN6.2 có đường kính hệ sợi là 87mm ở thang độ ẩm 80%

Chủng HBN1.1 có đường kính khuẩn lạc nhỏ nhất là 27mm ở thang độ

ẩm 60%.

Qua việc đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của hệ sợi nấm và đường

kính khuẩn lạc ta đánh giá được điều kiện độ ẩm phù hợp cho sự phát triển

của VSV từ đó tạo tiền đề cho việc sản xuất chế phẩm sinh học. Tìm ra thời

điểm phù hợp để sử dụng chế phẩm đạt hoạt tính sinh học lớn nhất đảm bảo

công tác phòng trừ cháy rừng có hiệu quả cao.

33

4.2. Ảnh hưởng của Nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của các

chủng VSV

Sự phù hợp của nhiệt độ đến từng chủng VSV biều hiện ở khả năng

sinh trưởng của chúng (độ dài hệ sợi cũng như kích thước khuẩn lạc). Ở mỗi

chủng VSV thì sự phù hợp với các nhiệt độ là khác nhau để đảm bảo được sự

phát triển hữu hiệu tối ưu.Thí nghiệm được thực hiện trên 8 chế độ nhiệt độ

khác nhau: 50C, 100C, 150C, 200C, 250C, 300C, 350C, 400C.

4.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của Nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 3 ngày nuôi cấy.

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng được thực

hiện với 9 chủng Vi sinh vật phân giải xenlulo. Kết quả thí nghiệm được được

thu nhận sau 3 ngày được thể hiện ở Bảng 4.4 và Hình 4.8

Bảng 4.4. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 3 ngày nuôi cấy

Đơn vị (mm)

Nhiệt độ thí nghiệm STT Ký hiệu 50C 100C 150C 200C 250C 300C 350C 400C

1 LSN7.1 0 0 4.2 5.4 9.6 11.7 10.2 6.4

2 LSN6.2 0 3 5.1 6.8 10,2 7 12.8 11.6

3 LSN5.2 0 0 3.4 4 6.9 7.8 7 5.7

4 LSN10.1 0 0 4 4.5 8.3 9.2 8.1 6

5 LSN6.1 0 0 3.8 8.6 7.6 5.4 7 9.5

6 HBN3.1 0 0 2.1 3.5 6.5 6.1 4.2 6.8

7 SSN5.4 0 0 2.5 3.8 6.5 7.2 5.8 4.1

8 LSN9.4 0 2.2 4.7 6.2 5.4 10.4 11.2 9.3

9 HBN1.1 0 0 2.3 3.6 7.3 4 5 6.1

34

14

12

50C

10

100C

150C

8

200C

6

250C

300C

4

350C

2

400C

0

LSN7.1

LSN6.2

LSN5.2 LSN10.1 LSN6.1 HBN3.1 SSN 5.4 LSN9.4 HBN1.1

Hình 4.8. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các

chủng VSV sau 3 ngày nuôi cấy

LSN9.4 SSN5.4

Hình 4.9: Chủng VSV LSN9.2 và chủng VSV SSN5.4 sau 3 ngày phát triển ở thang nhiệt độ 100C

Qua Bảng 4.4 và Hình 4.8 và Hình 4.9 ta thấy ở các thang nhiệt độ

khác nhau các chủng VSV sinh trưởng khác nhau.

Ở điều kiện nhiệt độ 50C các chủng VSV không có khả năng sinh

trưởng và phát triển.

35

Ở điều kiện nhiệt độ 100C có một số chủng sinh trưởng đó là LSN6.2

và LSN9.4 nhưng sinh trưởng rất kém tối đa 3mm. Còn các chủng còn lại

không có khả năng sinh trưởng ở thang nhiệt độ này.

Ở các thang nhiệt độ từ 150C đến 400C các chủng vi sinh vật đã có sự

phát triển nhưng phát triển không đồng đều. Ở thang nhiệt độ 250C, 300C các

chủng vi sinh vật phát triển mạnh nhất (chủng LSN 6.2 có đường kính hệ sợi

tới 12.8mm ở điều kiện nhiệt độ 300C).

4.2.2. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 7 ngày nuôi cấy.

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng được thực

hiện với 9 chủng Vi sinh vật phân giải xenlulo. Kết quả thí nghiệm được được

thu nhận sau 7 ngày được thể hiện ở Bảng 4.5, Hình 4.10 và Hình 4.11.

Bảng 4.5. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 7 ngày nuôi cấy

Đơn vị (mm)

Nhiệt độ thí nghiệm STT Ký hiệu 50C 100C 150C 200C 250C 300C 350C 400C

1 LSN7.1 0 0 7.4 24.3 28.4 26 16.4 30,1

2 LSN6.2 0 3.3 11.5 33.2 41.8 47.2 38.3 27

3 LSN5.2 0 0 6.2 18 27 33 27.1 19.8

4 LSN10.1 0 2 7.5 27.3 30.3 31 24.5 35.2

5 LSN6.1 0 0 6 17.2 28 23.4 18 21

6 HBN3.1 0 0 5.4 15,4 20 17.5 14.5 17

7 SSN 5.4 0 0 6.6 16 18.8 22.7 20 15.1

8 LSN9.4 0 2,1 8 18.3 30.4 27.3 16.2 25.9

9 HBN1.1 0 0 4.1 13 17.4 13.7 15.8 20

36

50

45

40

50C

35

100C

150C

30

200C

25

250C

20

300C

15

350C

10

400C

5

0

LSN7.1

LSN6.2

LSN5.2 LSN10.1 LSN6.1 HBN3.1 SSN 5.4

LSN9.4 HBN1.1

Hình 4.10. Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng

của các chủng VSV sau 7 ngày nuôi cấy

LSN7.1 LSN10.1

Hình 4.11: Chủng VSV LSN7.1 và chủng VSV LSN 10.1 sau 12 ngày phát

triển ở thang nhiệt độ 250C

Qua Bảng 4.5, Hình 4.10 và Hình 4.11 sau 7 ngày nuôi cấy các chủng

VSV ở các thang nhiệt độ khác nhau các chủng vi sinh vật đã có sự phân hóa

sinh trưởng rõ rệt.

37

Ở thang nhiệt độ 00C các chủng VSV sau 7 ngày nuôi cấy vẫn không có

khả năng sinh trưởng.

Ở thang nhiệt độ 100C đã có thêm chủng LSN10.1 sinh trưởng nhưng

độ dài hệ sợi là rất nhỏ chỉ 2mm.

Ở thang nhiệt độ 300C chủng nấm LSN6.2 phát triển mạnh nhất với độ

dài hệ sợi 47.2mm.

4.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 12 ngày nuôi cấy.

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng được thực

hiện với 9 chủng vi sinh vật phân giải xenlulo. Kết quả thí nghiệm được được

thu nhận sau 132 ngày được thể hiện ở Bảng 4.6, Hình 4.12 và Hình 4.13.

Bảng 4.6: Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng

VSV sau 12 ngày nuôi cây

Đơn vị (mm)

Nhiệt độ thí nghiệm STT Ký hiệu 50C 100C 150C 200C 250C 300C 350C 400C

1 LSN7.1 0 0 18.8 44.2 57.4 60.5 30.3 71.3

2 LSN6.2 0 4.5 29.4 57 68.5 72 41.8 85.4

3 LSN5.2 0 0 17.3 49.5 55.1 75.4 60.1 32

0 61 4 LSN10.1 2.8 20.7 51.2 57 37.7 78.7

5 LSN6.1 0 17 40.3 63.7 46.3 32.9 0 49

6 HBN3.1 0 14.4 32.7 53 41.3 26.7 0 42.6

7 SSN 5.4 0 48 20.2 38.9 60 50.2 27.3 0

8 LSN9.4 0 3.2 26.3 42.4 69.5 56.4 27 54

9 HBN1.1 0 7.5 17 22.4 19.6 0 21.2 34.5

38

90

80

50C

70

100C

60

150C

50

200C

40

250C

30

300C

20

350C

10

400C

0

LSN7.1

LSN6.2

LSN5.2 LSN10.1 LSN6.1 HBN3.1 SSN 5.4 LSN9.4 HBN1.1

Hình 4.12: Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng

của các chủng VSV sau 12 ngày nuôi cây

LSN6.1 LSN10.1

Hình 4.13: Chủng VSV LSN6.1 và chủng VSV LSN 10.1 sau 12 ngày phát

triển ở thang nhiệt độ 300C

Qua Bảng 4.6, Hình 4.12 và Hình 4.13 sau 12 ngày nuôi cấy các chủng

VSV ở các thang nhiệt độ khác nhau các chủng vi sinh vật đã có sự phân hóa

sinh trưởng rõ rệt.

Sau 12 ngày nuôi cấy ở thang nhiệt độ 00C các chủng VSV không có

khả năng sinh trưởng.

39

Ở hai thang nhiệt 250C và 300C thấy sự sinh trưởng và phát triển tốt nhất

đường kính hệ sợ lên tới 85.4mm với chủng nấm LSN6.2 ở thang nhiệt độ 300C

Thông qua việc nghiên cứu ảnh hưởng của các thang nhiệt độ đến sự sinh

trưởng và phát triển của các chủng VSV ta có cơ sở để tăng hiệu quả trong việc

sử dụng chế phẩm vi sinh vật phân giải xenlulo có hiệu quả cao nhất.

4.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy xenlulo

4.3.1. Phương pháp xác định phân giải hoạt tính xenlulo của các chủng

Từ chủng vsv đã được phân lập ta tiếp tục cấy truyền các mẫu nấm này,

thử nghiệm trên môi trường CMC kết quả mức độ phân giải xenlulo của các

chủng nấm này được thể hiện ở Bảng 4.7 và Hình 4.14 và Hình 4.15.

Bảng 4.7: Mức độ phân giải xenlulo của các chủng vsv

Đơn vị (mm)

Đánh giá STT Ký hiệu chủng

Đường kính vòng phân giải tính theo thời gian (mm) 8 ngày 0 40.9 17.6 45.4 11.6 10.2 0 36 0 12 ngày 0 68.8 31.4 76.1 18.5 17.7 0 70,5 0 4 ngày 0 13.4 8 16.3 5 4.3 0 17 0 _ +++ ++ ++++ + + _ ++++ _ LSN7.1 LSN6.2 LSN5.2 LSN10.1 LSN6.1 HBN3.1 SSN 5.4 LSN9.4 HBN1.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Chú thích:

Không có khả năng phân giải xenlulo Phân giải xenlulo yếu

_ + ++ Phân giải xenlulo trung binh +++ Phân giải xenluo mạnh ++++ Phân giải xenlulo rất mạnh

40

Không có khả năng phân giải xenlulo

22.3%

Phân giải xenlulo yếu

33%

Phân giải xenlulo trung binh

11.1%

Phân giải xenluo mạnh

11.1%

Phân giải xenlulo rất mạnh

22.3%

Hình 4.14: Biểu đồ mức độ phân giải xenlulo của các chủng vsv

Không phân giải Phân giải yếu

Phân giải trung bình Phân giải mạnh Phân giải rất mạnh

Hình 4.15: Độ phân giải xenlulo từ không đến rất mạnh

41

Qua kết quả ở Bảng 4.7, Hình 4.14 và Hình 4.15 nhận thấy hoạt tính

phân giải xenlulo của các chủng VSV là hoàn toàn khác nhau.

Chủng LSN10.1 có hoạt tính phân giải xenlulo tốt nhất với đường kính

vòng phân giải lên đến 76.1mm sau 12 ngày thí nghiệm.

Các chủng LSN7.1, SSN 5.4, HBN1.1 không có khả năng phân

giải xenlulo

Qua việc xác định được hoạt tính phân giải xenlulo của các chủng vi sinh

vật ta đã tuyển chọ được các chủng VSV có khả năng phân giải xenlulo cao

nhằm đưa vào sản xuất chế phẩm sinh học phân giải xenlulo có hiệu quả cao.

4.3.2. Thí nghiệm các chủng rất mạnh đối với vật liệu cháy (trong bình

thí nghiệm)

Từ 3 chủng có khả năng phân giải xenlulo mạnh nhất là LSN6.2, LSN

10.1, LSN9.4 ta tiếp tục thí nghiệp các chủng nấm này đối với vật liệu cháy,

các chủng nấm này được nhân sinh khối trên môi trường PD lỏng với tốc độ

lắc 180 vòng/phút

Kết quả đánh giá sự phân hủy xenlulo của 3 chủng VSV mạnh nhất sau

60 ngày thí nghiệm được thể hiện qua Bảng 4.8 và Hình 4.16

Biểu 4.8: Kết quả đánh giá sự phân hủy xenlulo của 3 chủng VSV

Đơn vị (%)

X% Tên chủng mo mt

LSN6.2 9.5 8.4 11.5

LSN10.1 9.5 8.0 15.8

LSN9.4 9.5 8.2 13.7

42

Hình 4.16: Các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải xenlulo cao được

đưa vào thí nghiệm

Qua kết quả của Bảng 4.8 và Hình 4.16 ta thấy được khả năng phân giải

xenlulo cả 3 chủng VSV là rất tốt.

Chủng LSN 10.1 có độ giảm trọng lượng của mẫu thí nghiệm là lớn

nhất 15.8%.

Chủng LSN6.2 có độ giảm trọng lượng của mẫu thí nghiệm là nhỏ

nhất 11.5%.

Qua kết quả thí nghiệm đánh giá sự phân hủy xenlulo của các chủng

VSV trong bình thí nghiệm ta thu được kết quả rất khả quan đây là tiền đề để

tiến hành các thí nghiệm thực tế ngoài rừng Thông.

43

PHẦN 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. Kết luận

- Các chủng VSV phát triển ở nhiều thang độ ẩm khác nhau từ 60% đến

100% nhưng độ ẩm thích hợp nhất cho các chủng VSV là từ 70% đến 90%

- Thang nhiệt độ phù hợp cho các chủng VSV phát triển tốt nhất là

300C đến 350C

- Tìm ra được 3 chủng có hoạt tính phân giải xenlulo cao là là LSN6.2,

LSN 10.1, LSN9.4

- Bước đầu đã thí nghiệm thành công sự phân hủy xenlulo của các

chủng VSV có hoạt tính mạnh nhất trong quy mô bình thí nghiệm

5.2. Tồn tại

- Do thời gian thực tập ngắn nên chỉ thí nghiệm sự phân giải xenlulo trên

phòng thí nghiệm, chưa thực hiện được trên ngoài hiện trường, dưới tán rừng.

- Chưa có điều kiện giám định để biết tên được các chủng nấm có khả

năng phân giải xenlulo.

5.3. Kiến nghị

Những kết quả nghiên cứu của luận án cho thấy tiềm năng ứng dụng VSV

đối với phân giải xenlulo là rất lớn, cần tiếp tục nghiên cứu để nhận biết được

những VSV có khả năng phân hủy xenlulo mạnh qua đó trực tiếp nuôi cấy các

chủng VSV này ở dưới các tán rừng góp phần phân hủy nhanh cành lá rơi rụng,

tạo chất hữu cơ cho đất cũng như làm giảm một phần khả năng cháy rừng.

Cần tiếp tục thử nghiệm các chủng nấm với vật liệu cháy để tìm ra các

chủng phân hủy cao phục vụ cho nghiên cứu

44

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. TIẾNG VIỆT

1. Lý Kim Bảng (2001), Xử lý tàn dư thực vật bằng chế phẩm vi sinh vật tự

tạo, Báo cáo tổng kết nghiên cứu, NXB Hà Nội.

2. Lý Kim Bảng, Tăng Thị Chính, Nguyễn Thị Phương Chi, Lê Gia Huy

(2003), “Hiệu quả sử dụng chế phẩm Micromix 3 trong xử lý rác thải

bằng phương pháp ủ hiếu khí tại nhà máy chế biến phế thải Việt Trì,

Phú Thọ”, Những vấn đề NCCB trong khoa học sự sống (Kỷ yếu Hội

nghị NCCB lần thứ 2-7/2003).

3. Chu Thị Thanh Bình, Nguyên Lân Dũng, Lương Thùy Dương (2002),

“Phân lập, tuyển chọn và nghiên cứu các chủng nấm men có khả năng

phân giả cellulose.

4. Tăng Thị Chính, Lý Kim Bảng, Lê Gia Hy (1999), Nghiên cứu sản xuất

cellulase của một số chủng vi sinh vật ưa nhiệt phân lập từ bể ủ rác

thải. Báo cáo khoa học, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, NXB

khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

5. Tăng Thị Chính (2007), Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật và ứng

dụng để xử lý ô nhiễm môi trường, Viện Công nghệ môi trường, Viện

KH và CN Việt Nam.

6. Nguyễn Danh (2009), “Phân lập và tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn có

khả năng phân hủy xenlulo cao từ vỏ cà phê ở Gia Lai”, Tạp chí NN &

PTNT số 138 năm 2009.

7. Nguyễn lân Dũng (1978), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học,

Tập 1, Tập 2, Tập 3, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật nông nghiệp.

8. Lê Thị Việt Hà và Lê Văn Tri (2006), “Tuyển chọn và hình thành tổ hợp vi

sinh vật phân giải phế thải và phụ phẩm mía đường đạt hiệu quả cao”, Tạp

chí Nông nghiệp & PTNT số 21 kỳ 2 tháng 4 năm 2006, Tr. 43 - 47.

45

9. Phan Bá Học (2007), Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý tàn dư thực vật

trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng trên đất

phù sa sông Hồng, Luận văn thạc sĩ Nông Nghiệp.

10. Đặng Minh Hằng (1999), Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng

sinh tổng hợp cellulase của một số chủng vi sinh vật để sử lý rác, Báo

cáo khoa học, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc. NXB khoa học

và kỹ thuật, Hà Nội: 333-339.

11. Võ Bích Hạnh và cộng sự (2005), “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm BIO-F

sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ rác thải sinh hoạt”. Báo cáo khoa

học đề tài, Viện Sinh học Nhiệt đới.

12. Bùi Huy Hiền và cộng sự (2011), Báo cáo tổng kết nghiệm thu đề tài

“Nghiên cứu chế phẩm vi sinh sử lý nhanh phế thải chăn nuôi”, thuộc

chương trình Công nghệ sinh học-Bộ NN và PTNT.

13. Hoàng Quốc Khánh, Ngô Đức Duy, Nguyễn Duy Long (2003), Khả năng

sinh tổng hợp và đặc điểm cellulase của Aspergillus niger RNNL-363,

Báo cáo khoa học, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, NXB khoa

học kỹ thuật.

14. Trịnh Đình Khả, Quyền Đinh Thi, Nguyễn Sữ Lê Thanh (2007), “Tuyển

chọn và nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên khả năng

sinh tổng hợp cellulasecủa chủng Penicilium sp. DTQ-HK1”, Tạp trí

công nghệ sinh học.

15. Phạm Thị Ngọc Lan, Phạm Thị Hòa, Lý Kim Bảng (1999), Tuyển chọn

một số chủng xạ khuẩn có khả năng phân giải xenlulo từ mùn rác, Báo

cáo khoa học, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, NXB kỹ thuật,

Hà Nội.

16. Nguyễn Đức Lượng, Đặng Vũ Bích Hạnh (1999), Khả năng sinh tổng hợp

cellulase của Actinomyces grise. Báo cáo khoa học, hội ghị công nghệ

sinh học toàn quốc, NXB kỹ thuật.

46

17. Lưu Hồng Mẫn (2010), Ứng dụng chế phẩm sinh học để sản xuất phân

rơm rạ hữu cơ tại chỗ và cải thiện độ phì của đất canh tác lúa, Hội

thảo, Ứng dụng các biện pháp sinh học trong lĩnh vực trồng trọt theo

hướng phát triển.

18. Nguyễn Thị Thúy Nga và cộng sự (2015), “Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn

phân giải xenlulo sản xuất phân hữu cơ sinh học”, Tạp chí Khoa học

Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam số 3/2015.

19. Nguyễn Thị Thúy Nga (2010), “Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật có khả

năng phân giải xenlulo hiệu lực cao, phù hợp với điều kiện đất bạc màu

và đặc điểm sinh học của chúng để sản xuất phân vi sinh cho cây lâm

nghiệp”, Tạp chí khoa học lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt

Nam số 4/2010.

20. Lê Văn Nhương, Nguyễn Lan Hương (2001), Công nghệ xử lý một số phế

thải nông sản chủ yếu (vỏ mía, vỏ thải cà phê, rác thải nông nghiệp)

thành phân bón hữu cơ sinh học, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước

KHCN.02-B04, 1999-2001.

21. Võ Văn Phước Quệ và Cao Ngọc Điệp (2011), “Phân lập và nhận diện vi

khuẩn phân giải cellulose”, Tạp chí khoa học - Đại học Cần Thơ, 18a:

177-184.

22. Trần Thị Ngọc Sơn, Lưu Hồng Mẫn, Vũ Tiến Khang, Nguyễn Ngọc Hà,

Nguyễn Thị Hồng Hân, Trần Thị Anh Thư và Nguyễn Ngọc Nam

(2010), Đánh giá hiệu quả xử lý rơm rạ của nấm Trichoderma sp bản

địa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.

23. Phạm Văn Tý, Nguyễn Lân Dũng (1988), Nghiên cứu vi sinh vật phân hủy

xenlulo dùng trong công nghiệp và nông nghiệp, Đề tài khối SEV -

OKKFT - G8 - 1.3 với Hungary (chủ trì phía Việt Nam).

24. Nguyễn Xuân Thành, Đinh Hồng Duyên, Vũ Thị Hoàn, Nguyễn Thị Minh

(2004), Xử lý giác thải hữu cơ sinh hoạt khu dân cư Đại học Nông

47

Nghiệp I, Báo cáo tổng kết đề tài Nghị định thư Việt Nam - Ý - Áo năm

2003- 2004.

25.Phạm Quang Thu, Nguyễn Thị Thuý Nga (2009), Phân lập, tuyển chọn vi

sinhvật phân giải lân có hiệu lực cao và đặc điểm sinh học của chúng

để sản xuấtphân vi sinh cho cây lâm nghiệp. Tạp chí Khoa học Lâm

nghiệp số 3/2009 Tr 1044 - 1045.

26.Lê Văn Tản (2008), “Những vấn đề môi trường bức xúc trong nông nghiệp

và nông thôn-nguyên nhân, định hướng và các biện pháp khắc phục”,

Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Số đặc sản về môi trường

nông nghiệp, nông thôn 10/2008, tr-5-10.

27. Nguyễn Quang Thạch và CTV (2001), Báo cáo nghiệm thu đề tài độc lập

cấp nhà nước “Nghiên cứu thử nghiệm và tiếp thu công nghệ vi sinh vật

hữu hiệu (EM) trong nông nghiệp và vệ sinh môi trường”, Trung tâm

thông tin tư liệu và khoa học công nghệ, Bộ Khoa học và Công nghệ

28. Phạm Văn Toản, Trần Huy Lập, Nguyễn Kim Vũ (2004), Công nghệ sinh

học phân bón, Chương trình kỹ thuật kinh tế Công nghệ sinh học, Viện

khoa học kỹ thuật nông nghiệp Vệt Nam.

29. Phạm Quang Thu và Nguyễn Thị Thuý Nga (2007), Phân lập và tuyển

chọn vikhuẩn nội sinh để phòng trừ nấm Cryptosporiopsis eucalypti

Sankaran & Sutton gây bệnh cháy lá bạch đàn, Thông tin Khoa học kỹ

thuật Lâm nghiệp số 4/2007.

30. Phạm Văn Toản, Trần Huy Lập, Nguyễn Kim Vũ (2004), Công nghệ sinh

học phân bón, Chương trình kỹ thuật kinh tế Công nghệ sinh học, Viện

khoa học kỹ thuật nông nghiệp Vệt Nam.

31. Lê Văn Tản (2008), “Những vấn đề môi trường búc xúc trong nông

nghiệp và nông thôn-nguyên nhân, định hướng và các biện pháp khắc

phục”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Số đặc sản về môi

trường nông nghiệp, nông thôn 10/2008, tr-5-10.

48

32. Nguyễn Quang Thạch và CTV (2001), Báo cáo nghiệm thu đề tài độc lập

cấp nhà nước “Nghiên cứu thử nghiệm và tiếp thu công nghệ vi sinh vật

hữu hiệu (EM) trong nông nghiệp và vệ sinh môi trường”, Trung tâm

thông tin tư liệu và khoa học công nghệ, Bộ Khoa học và Công nghệ

33. Bùi Huy Hiền và cộng sự (2011), Báo cáo tổng kết nghiệm thu đề tài

“Nghiên cứu chế phẩm vi sinh sử lý nhanh phế thải chăn nuôi”, thuộc

chương trình Công nghệ sinh học-Bộ NN và PTNT.

II. TIÊNG ANH

34. Bayer, E.A., et al. (2004) The cellulosomes: multienzyme machines for

degradation of plant cell wall polysaccharides. Annu. Rev. Microbiol.

58, 521-554

35. Bashir Ahmad, Sahar Nigar, S. Sadaf Ali Shah, Shumaila Bashir, Javid

Ali, Saeeda Yousaf an Javid Abbas Bangash (2013), “Isolation and

Identification of Xenlulo Degrading Bacteria from Municipal Waste

and their Scereening for potenital Antimicrobitial Activity”, World

applied sciences Journal 27 (11): 1420-1426, 2013

36. Cellulosome System.

http://www.weizmann.ac.il/Biological_Chemistry/scientist/Bayer/cellul

osome_system

37. Cellulose. http://www.chemwiki.ucdavis.edu

39. Gaur A.C. (1987), “Recycling of organic waste by improved techniques of

composting and other methods”, Resource and Conservation. 13, pp. 154-174.

40. His-jien Chen, Han-Ja Chang, Chahhao Fan, Wen-Hsin Chen, Meng

(2011). “Screening, isolation and charcaterization of xenlulo

biotransformation bacteria from specific soils”, International

Conference on Environment and Industrial Innovation IPCBEE vol.12

(2011) IACSIT press, Singapore.

49

41. Hungate R.E (1946), “Studies on xenlulo fermentation, II. An anaerobic

xenlulo-decomposing Actimycetes, Micromonospora propinici n.ssp.”

Journal of Bacteriolgy.51, pp.51-56.

42. Hesham M.Abulla (2007), “Enhancement of Rice Straw Composting by

Lignocellulolytic Actimomycete Strains”, International Journal of

Adriculture & Biology. 9 (1), pp. 106-109

43. Huang, S., et al. (2012) Isolation and identification of cellulolytic bacteria

from the gut of Holotrichia parallela larvae (Coleoptera: Scarabaeidae).

International journal of molecular sciences 13, 2563-2577

44. Jeris J.S., Regan RW. (1973), “Controlling envỉonmental parameter

optimum composting. I. Experimental procedures and temperature”,

Compost Science. 14,pp. 10-15

45. Jeffrey, L. (2008) Isolation, characterization and identification of

actinomycetes from agriculturesoils at Semongok, Sarawak. African

Journal of biotechnology 7

46. Kluepfel, D., et al. (1986) Characterization of cellulase and xylanase

activities of Streptomyces lividans. Applied microbiology and

biotechnology 24, 230-234

47. K.M.D. Gunathilakel, R.R. Ratnayake, S.A, Kulasooriyal and D.N.

Karunaratne (2013), “Evaluation of xenlulo degrading efficency of

some fungi and bacteria and their biofilms”. J.Natn.Sci.Foundation Sri

Lanka 2013 41(2): 155-163.

48. Kluepfel, D., et al. (1986) Characterization of cellulase and xylanase

activities of Streptomyces lividans. Applied microbiology and

biotechnology 24, 230-234

49. Lamot E.L and Voets J.P. (1978), “Microbial bio - degradation of

cellophane”, Zeitschrift fur allgemeine.18, pp.183-188.

50

50. Lo, C., et al. (2002) Actinomycetes isolated from soil samples from the

Crocker Range Sabah. ASEANReview on Biodiversity and

Environmental Conservation

51. Manuel Veiga, Azucena Esparis, Jaime, Fabregas (1983), “Isolation of

Cellulolytic Actinomycetes from Marine Sediments”, Applied and

Environmental Microbiology. 46(1), pp. 286-287.

52. Mandels M., Sternberg D., Andreotti R.E (1975), "Growth and cellulase

production by Trichoderma", In Symposium on Enzymatic Hydrolysis

of Cellulose, ed. Bailey M., Enari T. & Linko M, pp. 81-110, Finland

Technical Research Centre.

53. Mawadza C, Hatti Kaul R, Zvau R, Mattiasson B (2000), “Purification

and characterization of cellulase produced by two Bacillus strins”

Journal of Biotechnology, Vol.83,p,177-187.

54. Ogawa K, Toyma D, Fujii N (1991), “Microcrystalline xenlulo

hydrolyzing cellulase from Trichoderma reseii CDU-II” Jounal of

General and Applie Microbiology, Vol.37, p.249-259.

55. Reddy. BR, Narasimha G và Babu GVAK (1998) “Cellulolytic activity of

fungal cultures”, Indian Jourmal of science and Research,.5: 617-620.

56. Rastogi, G., et al. (2009) Isolation and characterization of cellulose-

degrading bacteria from the deep subsurface of the Homestake gold

mine, Lead, South Dakota, USA. Journal of industrial microbiology

&biotechnology 36, 585-598

57. Schurz, J., et al. (1985) Reaction-mechanism and structural-changes at

enzymatic degradation of xenlulo by Trichoderma-reesei-Cellulase.

Acta Polymerica 36, 76-80

58. Shahriarinour, M., et al. (2011) Screening, isolation and selection of

cellulolytic fungi from oil palm empty fruit bunch fibre. Biotechnology

10, 108-113

51

59. Shewale, J. (1982) β-Glucosidase: its role in cellulase synthesis and

hydrolysis of cellulose. International Journal of Biochemistry 14, 435-443

60. Stutzevberger (1971) “Xenlulo Production by Thermomonospora curvate

Isolated from Municipal solid Waste Compost”, Applied Microbiology.

22(2), pp. 147-152.

61. Sivakumaran Sivaramanan (2014), “Isolation of Cellulolytic Fungi and

their Degradation on".

62. V. Makeshkumar và P.U. Mahalingam (2011), “Isolation and

Characterization of Rapid Xenlulo Degrading Fungal Pathogens from

Compost of Agro

63. Wen-Jing Lu, Hong-Tao Wang, Shi-Jian Yang, Zhi-Chao Wang, Yong-

Feng Nie (2005), “Isolation and characterization of mesophilic

cullulose-degrading bacteria from flower stalks-vegetable waste co-

composting system”, Journal of General and Applied Microbiology.

51, pp. 353-360.

64. Willke V, Seligy L (1985), “Multiplicity in cellulases of Schizoppullum

commune derivation partly from hetterogencity in tramscription and

glycosylation” European Journal of Biochemistry, Vol.151, p.89-96.

65. Wilson, D.B. (2011) Microbial diversity of xenlulo hydrolysis. Current

opinion in microbiology 14,259-263.

66. Yan-Ling Liang, Zheng Zhang, Min Wu, and Jia-Xum Feng (2014),

“Isolation, Secreening, and Identification of Cellulolytic Bacteria from

Natural Reserves in the Subtropicar Region of China and Optimization

of Cellulase Production by Paenibacillus terrae ME27-1”, Hindawi

publishing Corporation BioMed Research International Volume 2014,

Article ID 512497, 13 pages