Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu lên men và thu nhận polyhydroxyalkanoates từ vi khuẩn phân lập ở một số vùng đất của Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI<br /> --------<br /> <br /> TRẦN HỮU PHONG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU LÊN MEN VÀ THU NHẬN<br /> POLYHYDROXYALKANOATES TỪ VI KHUẨN<br /> PHÂN LẬP Ở MỘT SỐ VÙNG ĐẤT CỦA VIỆT NAM<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC<br /> <br /> HÀ NỘI - 2017<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI<br /> --------<br /> <br /> TRẦN HỮU PHONG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU LÊN MEN VÀ THU NHẬN<br /> POLYHYDROXYALKANOATES TỪ VI KHUẨN<br /> PHÂN LẬP Ở MỘT SỐ VÙNG ĐẤT CỦA VIỆT NAM<br /> Chuyên ngành: Vi sinh vật học<br /> Mã số: 62.42.01.07<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> 1. PGS.TS. DƢƠNG VĂN HỢP<br /> 2. PGS.TS. ĐOÀN VĂN THƢỢC<br /> <br /> HÀ NỘI – 2017<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản<br /> thân tôi.<br /> Các kết quả công bố trong luận án là trung thực, chính xác.<br /> Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về các số liệu, nội dung đã trình<br /> bày trong luận án.<br /> Hà Nội, ngày …… tháng…… năm 2017<br /> <br /> Trần Hữu Phong<br /> <br /> ii<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:<br /> PGS. TS. Dương Văn Hợp, người thầy đã dìu dắt tôi trong suốt thời gian<br /> thực hiện khóa học NCS. Luôn luôn động viên và tạo những điều kiện tốt nhất để<br /> tôi có thể hoàn thành các công việc của luận án.<br /> TS. Đoàn Văn Thược, người thầy luôn theo sát bên tôi trong từng thí<br /> nghiệm dù nhỏ nhất, chỉ bảo tận tình và có những góp ý vô cùng quý báu trong quá<br /> trình nghiên cứu.<br /> GS. Kumar Sudesh và các bạn đồng nghiệp (Biomaterial Lab, Universiti<br /> Sains Malaysia) đã có những góp ý quý báu về đề tài nghiên cứu và giúp đỡ về tinh<br /> thần và vật chất trong quá trình tôi thực tập ở nước ngoài.<br /> GS. TS. Nguyễn Thành Đạt, PGS. TS. Vương Trọng Hào, TS. Mai Thị Hằng,<br /> những người thầy đầu tiên truyền đạt kiến thức, định hướng về về lĩnh vực vi sinh vật<br /> cho tôi từ giai đoạn chập chững bước vào con đường nghiên cứu. Đồng thời các thầy<br /> cũng có những góp ý vô cùng quan trọng trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài.<br /> PGS. TS. Dương Minh Lam, TS. Trần Thị Thúy, TS. Phan Duệ Thanh,<br /> TS. Đào Thị Hải Lý, ThS. Tống Thị Mơ, CN. Phạm Thị Hồng Hoa, CN. Phạm Thị<br /> Vân, về những góp ý, hỗ trợ tinh thần trong suốt quá trình tôi thực hiện nghiên cứu.<br /> PGS. TS. Mai Sỹ Tuấn, người đã tạo điều kiện cho tôi có cơ hội học tập,<br /> làm việc, và nghiên cứu tại Khoa Sinh học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội kể từ<br /> khi còn là sinh viên.<br /> Lãnh đạo Viện Vi sinh vật & Công nghệ Sinh học, cán bộ phòng Bảo tàng<br /> giống vi sinh vật, phòng lên men (Viên VSV&CNSH, Đại học Quốc Gia) đã hỗ trợ<br /> tôi về mặt trang thiết bị và kỹ thuật trong quá trình nghiên cứu.<br /> Ban Giám Hiệu, Phòng Quản lý sau đại học, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh<br /> học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi<br /> cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.<br /> Gia đình nhỏ và Gia đình lớn của tôi luôn yêu thương, động viên, và tạo<br /> mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành khóa học.<br /> Hà Nội, ngày …. tháng ….. năm 2017<br /> <br /> Trần Hữu Phong<br /> <br /> iii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1<br /> CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 4<br /> 1.1. Tổng quan chung về nhựa ....................................................................... 4<br /> 1.1.1. Nhựa tổng hợp................................................................................. 4<br /> 1.1.2. Nhựa sinh học ................................................................................. 5<br /> 1.2. Polyhydroxyalkanoate (PHA) ............................................................... 10<br /> 1.2.1. Cấu trúc hóa học và đặc điểm của hạt PHA ................................. 10<br /> 1.2.2. Các dạng PHA từ vi sinh vật......................................................... 12<br /> 1.2.3. Thuộc tính vật lý của PHA............................................................ 14<br /> 1.3. Vi khuẩn và các con đƣờng sinh tổng hợp PHA ................................. 15<br /> 1.3.1. Vi khuẩn sinh tổng hợp PHA ........................................................ 15<br /> 1.3.2. Nguồn C và các con đường sinh tổng hợp PHA ở vi khuẩn ......... 20<br /> 1.4. Sản xuất PHA từ vi khuẩn..................................................................... 24<br /> 1.4.1. Lên men sản xuất PHA từ vi khuẩn .............................................. 24<br /> 1.4.2. Tách chiết – thu hồi PHA từ sinh khối vi khuẩn .......................... 29<br /> 1.5. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng PHA ............................ 32<br /> 1.5.1. Nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng PHA trên thế giới .................. 32<br /> 1.5.2. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng PHA ở Việt Nam........ 34<br /> CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU - PHƢƠNG PHÁP ............................................. 36<br /> 2.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................ 36<br /> 2.1.1. Chủng vi sinh vật .......................................................................... 36<br /> 2.1.2. Hóa chất và môi trường nuôi cấy .................................................. 36<br /> 2.1.3. Thiết bị nghiên cứu ....................................................................... 36<br /> 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 37<br /> 2.2.1. Phương pháp vi sinh vật học ......................................................... 37<br /> 2.2.2. Các phương pháp sinh học phân tử ............................................... 41<br /> 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu lên men trên thiết bị lên men ............... 42<br /> <br />