Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tuyển chọn Rhodotorula có khả năng sinh tổng hợp beta - carotene trên môi trường bán rắn làm thức ăn bổ sung cho gà đẻ trứng

I H C QU C GIA TP. H CHÍ MINH TRƯ NG I H C BÁCH KHOA<br /> <br /> NGUY N TH MINH NGUY T<br /> <br /> NGHIÊN C U TUY N CH N RHODOTORULA CÓ KH NĂNG SINH T NG H P BETA-CAROTENE TRÊN MÔI TRƯ NG BÁN R N LÀM TH C ĂN B SUNG CHO GÀ TR NG<br /> Chuyên ngành: Mã s chuyên ngành: Công ngh Th c ph m và 62.54.02.01 u ng<br /> <br /> TÓM T T LU N ÁN TI N SĨ K THU T<br /> <br /> Tp. H Chí Minh, năm 2011<br /> <br /> Công trình ư c hòan thành t i: Trư ng<br /> <br /> i h c Bách Khoa – HQG-HCM<br /> <br /> Ngư i hư ng d n khoa h c 1: Ngư i hư ng d n khoa h c 2:<br /> <br /> PGS.TS<br /> <br /> ng Th Anh ào<br /> <br /> TS. Nguy n H u Phúc<br /> <br /> Ph n bi n Ph n bi n<br /> <br /> c l p 1: c l p 2:<br /> <br /> PGS.TS Nguy n Th Xuân Sâm PGS.TS Lưu H u Mãnh<br /> <br /> Ph n bi n 1: Ph n bi n 2: Ph n bi n 3:<br /> <br /> PGS.TS Nguy n Thúy Hương TS. Lê ình ôn PGS.TS Nguy n Ti n Th ng<br /> <br /> Lu n án s<br /> <br /> ư c b o v trư c H i<br /> <br /> ng ch m lu n án h p t i:<br /> <br /> ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... Vào lúc gi ngày tháng năm 2011<br /> <br /> Có th tìm hi u lu n án t i thư vi n: - Thư vi n Khoa h c t ng h p Tp.HCM - Thư vi n i h c Bách khoa – HQG-HCM<br /> <br /> 24<br /> [3]. Nguy n Th Minh Nguy t, T ăng Khoa, Nguy n H u Phúc, ng Th Anh ào (2008). So sánh hi u qu chi t màu beta-carotene t s phá v t bào Rhodotorula sp.3 trong môi trư ng nuôi c y bán r n (SSF) b ng các phương pháp khác nhau. Hóa sinh và sinh h c phân t ph c v Nông, Sinh, Y h c và Công ngh Th c ph m, Báo cáo H i ngh Hóa sinh Toàn Qu c l n th IV, Nhà xu t b n Khoa h c K thu t, Hà N i 2008, trang 370-374. [4]. Nguyen Thi Minh Nguyet, Nguyen Thi Tu Minh, Pham Tan Viet, Nguyen Huu Phuc, Dong Thi Anh Dao (2009). The influence of bioproduct from Rhodotorula sp.CBS10104 on nutrition of lab mice Mus musculusdo. Tuy n t p H i ngh Công ngh sinh h c Toàn qu c Khu v c phía nam 2009, Nhà xu t b n Khoa h c và K thu t, trang 805 - 809. [5]. Nguyen Thi Minh Nguyet, Nguyen Huu Phuc, Dong Thi Anh Dao (2009). Using biological product from Rhodotorula sp. CBS. 10104 to increase the content of vitamin A, beta-carotene in the egg yolks. Tuy n t p H i ngh Công ngh sinh h c Toàn qu c Khu v c phía nam 2009, Nhà xu t b n Khoa h c và K thu t, trang 810 - 814. [6]. Nguy n Th Minh Nguy t, Nguy n Th Tú Minh, Nguy n H u Phúc (2010). nh hư ng c a t ng hàm lư ng carotenoid trong th c ăn n năng su t cho tr ng c a gà năm 2010, trang 68-74. [7]. Nguyen T.M.Nguyet et al. (2008). Research on producing feedstuffs for laying hens from the culture of solid-state fermentation of red yeast Rhodotorula. World Congrees of Food Science and Technology, Shanghai, China 2008, N0 TS 12-33, pp. 240-241. [8]. Nguyen Thi Minh Nguyet et al. (2008). Research on collecting raw pigment powder enriched beta-carotene from the culture of the solid-state fermentation red yeast Rhodotorula sp.3 on by-products of food industry in Vietnam. World Congrees of Food Science and Technology, Shanghai, China 2008, N0 TS 12-90, pp. 260-262. . T p chí Phân tích Hoá, Lý và Sinh h c, t p 15- s 3 M U tài<br /> <br /> 1<br /> <br /> 1. Tính c p thi t c a c ng ng<br /> <br /> Nhu c u ph i có th c ăn s ch, an toàn,<br /> <br /> m b o dinh dư ng và s c kho<br /> <br /> c i thi n và phát tri n th l c, trí l c c a các th h ngư i Vi t<br /> <br /> trong tương lai là m t òi h i c p thi t cho ngành công ngh th c ph m. Trong kh u ph n th c ăn c a ngư i, ngoài n n t ng tinh b t như cơm, ngô, khoai.., lư ng m cơ b n ư c cung c p ch y u t các s n ph m v t nuôi và cây u, … c bi t trong ó là các s n ph m t u c a th k 21, ư c tính nhu c u th c t nư c trong ch iv tr ng như th t, tr ng, s a, rau,<br /> <br /> chăn nuôi. Theo s li u th ng kê, trong nh ng năm<br /> <br /> t ng giá tr gia c m ã óng góp kho ng 5% GDP c a Vi t Nam. Ti m năng và kỳ v ng óng góp c a ngành chăn nuôi này vào vi c cung c p ăn áp ng tiêu chu n và cho s phát tri n c a n n kinh t<br /> <br /> tương lai là r t l n. Tuy nhiên, t i Vi t Nam, gia c m nói chung hay gà y u ư c nuôi b ng ngu n th c ăn t nhiên s n có thi u ho c không cân dinh dư ng hay b ng ngu n th c ăn nh p t nư c ngoài v i giá cao. Th c ăn là v n quan tr ng nh t trong chăn nuôi, nó quy t<br /> <br /> nh tr c ti p c<br /> <br /> n năng su t, ch t lư ng và giá thành c a các s n ph m th t, tr ng, s a,... c p ch t ti n vitamin A, s c t carotenoid còn là ch t ch ng oxi hóa sinh h c<br /> <br /> bi t, s c t carotenoid là y u t c n ph i có trong th c ăn. Ngoài tác d ng cung b o v t bào, bu ng tr ng, làm tăng năng su t và s n lư ng tr ng. Tuy nhiên ngu n th c ăn th c v t d i dào t i Vi t Nam như t m, khoai mì, cám, v.v… dùng trong chăn nuôi gia c m h u như không có s c t carotenoid. Do ó, gia c m b thi u s c t vàng nên s c và ch t lư ng tr ng kém. Trong s các vi sinh v t có kh năng t ng h p carotenoid thì gi ng n m men Rhodotorula có kh năng s n xu t carotenoid trong ó có beta-carotene ang ư c nghiên c u s n xu t quy mô công nghi p làm ch t màu th c ph m và ã ư c dùng làm th c ăn chăn nuôi. kháng y u, d sinh b nh t t, gi m t l<br /> <br /> 2<br /> tài lu n án: “Nghiên c u tuy n ch n Rhodotorula có kh năng sinh t ng h p beta-carotene trên môi trư ng bán r n làm th c ăn b sung cho gà tr ng” ư c th c hi n nh m t o ra ch ph m sinh h c làm th c ăn b sung cho gà áp ng m c tiêu trên. Ngoài ra, các lo i th c ph m t nhiên dùng cho tài lu n án ã gi i ngư i hi n t i ang r t thi u và c n b sung vitamin A.<br /> <br /> 23<br /> - Nghiên c u s d ng Rhodotorula sp.3 làm ch t màu b sung tr c ti p hay gián ti p vào th c ph m và dư c ph m cho ngư i. - Nghiên c u c i t o gi ng, nâng cao công nghi p m c c a ch ph m khi s n xu t ng th i, kh o sát th c gi m t l b sung vào th c ăn.<br /> <br /> nghi m trên gia c m chuyên tr ng và các v t nuôi c n s c t như cá la hán, cá h i, tôm, ...v i quy mô l n mô l n t ng bư c thương m i hóa ch ph m. - Nghiên c u các thông s k thu t c n thi t và thi t b s n xu t theo quy ưa s n ph m t phòng thí nghi m vào s n xu t công nghi p. NGHIÊN C U KHOA H C VÀ CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN • Nghiên c u khoa h c t gi i 3 H i thi Sáng t o Khoa h c K thu t T nh BR_VT năm 20082009 v i gi i pháp: “Dùng ch ph m sinh h c thu nh n t canh trư ng nuôi c y bán r n Rhodotorula sp. CBS 10104 s n xu t tr ng gà ch t lư ng cao”. Các công trình ã công b ng Th Anh ào, Nguy n H u Phúc (2007). c i m sinh h c và kh năng phát tri n trên môi trư ng bán i, Nhà xu t b n Khoa h c T N LU N ÁN Ã CÔNG B<br /> <br /> quy t bài toán là c i t o ngu n th c ăn cho v t nuôi v i nguyên li u s n có và r , thông qua ó nâng hàm lư ng vitamin A trong tr ng, t o ngu n tr ng ch t lư ng cao. ng th i, ánh giá tính an toàn và hi u qu c a ch ph m, nh năng su t và . tài còn th c hi n nghiên c u th nghi m trên chu t và xác 2. N i dung nghiên c u c a lu n án - Phân l p và ch n t t nhiên các n m men sinh s c t carotenoid thu c gi ng Rhodotorula có kh năng t ng h p sinh kh i giàu beta-carotene theo phương pháp nuôi c y bán r n. - Xác nh các thông s k thu t c a quá trình nuôi c y bán r n n m men u nành có b sung dinh dư ng. n năng su t và ch t lư ng Rhodotorula trên cơ ch t g o t m và bã cho tr ng c a gà, trong ó xác<br /> <br /> ch t lư ng tr ng khi dùng ch ph m này b sung vào th c ăn cho gà<br /> <br /> •<br /> <br /> - Kh o sát nh hư ng c a ch ph m sinh h c<br /> <br /> [1]. Nguy n Th Minh Nguy t, Nghiên c u các<br /> <br /> nh ư c m i quan h gi a hàm lư ng<br /> <br /> carotenoid t ng trong th c ăn và năng su t cho tr ng c a gà chuyên tr ng. K t qu c a quá trình nghiên c u cho th y tính ưu vi t và hi u qu kinh t rõ nét c a ngu n th c ăn ư c t o ra theo phương cách b sung ch ph m sinh h c trên. 3. Nh ng óng góp m i c a lu n án này - Phân l p và ch n ư c ch ng n m men thu c gi ng Rhodotorula có kh năng t ng h p carotenoid giàu beta-carotene, sinh kh i và phytase theo phương pháp bán r n.<br /> <br /> r n c a m t s n m men Rhodotorula phân l p t i Vi t Nam. Vi n Khoa h c và Công ngh Vi t Nam, Vi n Sinh h c Nhi t [2]. Nguy n Th Minh Nguy t, nhiên và Công ngh , Hà N i 2007, trang 270-277. ng Th Anh ào, Nguy n H u Phúc (2007). Ch n gi ng n m men Rhodotorula có kh năng phát tri n trên môi trư ng g o t m cùng v i n m m c Monacus sp. theo phương pháp nuôi c y b m t. Vi n Khoa h c và Công ngh Vi t Nam, Vi n Sinh h c Nhi t i, Nhà xu t b n Khoa h c T nhiên và Công ngh , Hà N i 2007, trang 263-269.<br /> <br /> 22<br /> <br /> 3<br /> - T i ưu thành ph n dinh dư ng và i u ki n nuôi c y bán r n n m men<br /> <br /> 1.<br /> <br /> ã tuy n ch n m t ch ng gi ng Rhodotorula sp.3 có kh năng t ng c bi t là beta-carotene và có ho t tính phytase<br /> <br /> Rhodotorula trên cơ ch t chính là g o t m và bã hàm lư ng beta-carotene, lên men bán r n. ng th i ã<br /> <br /> u nành v i hàm m c tiêu là<br /> <br /> h p sinh kh i giàu carotenoid 2. ã xác<br /> <br /> xu t quy trình thu nh n ch ph m<br /> <br /> trên môi trư ng nuôi c y bán r n. nh ư c i u ki n tách chi t beta-carotene có trong t bào n m men thu ư c t môi trư ng lên men bán r n (x lý thành t bào theo phương pháp k t h p L nh ông - Rã ông - Siêu âm). 3. ã xác nh ư c các thông s t i ưu cho quá trình lên men bán r n n m u nành như sau: hàm lư ng (mg/Kg) các ch t dinh m = 65%; dày men Rhodotorula sp.3 nh m thu bet-carotene cao trên cơ ch t g o t m ã qua h hoá có b sung bã dư ng b sung t i ưu g m: saccharose = 8700; nitơ = 8500; phosphor = 3300; lưu huỳnh = 500 và i u ki n nuôi c y t i ưu là: l p môi trư ng = 1,5 cm; t l gi ng = 9 x 107 CFU/g MT. 4. Chúng tôi ã xây d ng ư c quy trình thu nh n ch ph m sinh h c t Rhodotorula sp.3 (g i t t là βCR). 5. Qua kh o sát tính an toàn c a ch ph m βCR, chúng tôi ã th nghi m dùng βCR lô làm th c ăn nuôi gà tr ng công nghi p Isa Brown. K t thu ư c cho th y năng su t như màu c a lòng thi n áng k . 6. M i quan h gi a hàm lư ng carotenoid t ng trong th c ăn su t tr ng c a gà giai o n gà cho tr ng có năng su t cao và n<br /> 2 2<br /> <br /> sinh h c có giá tr dinh dư ng cao t n m men Rhodotorula theo phương pháp - Th nghi m dùng ch ph m làm nguyên li u nuôi gà cho k t qu tăng năng su t và ch t lư ng tr ng. - Tìm ra phương trình bi u di n m i quan h gi a hàm lư ng carotenoid t ng trong th c ăn và năng su t cho tr ng c a gà chuyên tr ng IsaBrown. * C u trúc c a lu n án Lu n án g m ph n m u, 4 chương, danh m c các công trình công b , b ng khen H i thi sáng t o K thu t T nh BR-VT năm 2009 và danh m c tài li u tham kh o. Toàn b n i dung lu n án ư c trình bày trong 100 trang, trong ó có 40 b ng; 2 sơ ; 28 hình, bi u và th ; s d ng 156 tài li u tham kh o và ính kèm 128 trang ph l c. Ph n l n n i dung c a lu n án ã ư c công b trong các bài báo khoa h c, gi i pháp d thi H i thi sáng t o K thu t T nh BR_VT năm 2009 và ã ư c báo cáo t i các h i ngh , h i th o khoa h c t ch c t i Vi t Nam và nư c ngoài. Các công trình công b lu n án. Chương 1: T NG QUAN TÀI LI U Trong chương này, chúng tôi trình bày nh ng ki n th c n n t ng v n m men Rhodotorula cũng như khóa phân lo i mà tác gi s d ng trong lu n án, k thu t nuôi c y bán r n và vai trò c a m t s ch t dinh dư ng i v i gà ư c ghi cu i tr ng công nghi p<br /> <br /> tr ng c a gà có th tăng thêm 8-10 % (t 83 - 85% các lô thí nghi m), các ch tiêu ch t lư ng tr ng c, dày v tr ng ư c c i n năng nh ư c<br /> <br /> i ch ng lên 93 - 95%<br /> <br /> , k t c u albumin c a lòng tr ng tr ng<br /> <br /> cùng v i hàm lư ng beta-carotene và vitamin A trong lòng<br /> <br /> tr ng. Bên c nh ó, chúng tôi ã i m qua các công trình nghiên c u trên th gi i v s c t carotenoid c a n m men Rhodotorula theo k thu t lên men chìm và nêu rõ vai trò c a phytase, s c t carotenoid và beta-carotene chuyên tr ng. Chương 2: I TƯ NG - PHƯƠNG PHÁP nh danh n m men 2.1 Phân l p và i v i gà<br /> <br /> th hi n qua phương trình y = - 0,0007 x + 0,1842 x + 82,21 (R = 0,9976) v i x là hàm lư ng carotenoid t ng (mg/Kg), y là năng su t cho tr ng c a gà (%). Nhìn chung k t qu nghiên c u trong lu n án ã áp ng hoàn toàn n i dung và nhi m v . Tuy nhiên, chúng tôi xin phát tri n ti p t c như sau: ngh m t s hư ng nghiên c u<br /> <br />