Xử lí lá mía làm phân bón hữu cơ và giải quyết ô nhiễm môi trường nông thôn bằng biện pháp vi sinh vật

PliAn loại vi sinh vạt 2.. Ngliiổn cứu các đ ãc diổrn sinh học và phan loại vi k hu ẩn 2.2 v2 NgltiOn cứu các dạc cliểm sinh hoc và phAn loai xạ khuẩ n 2 M... phân kh;k sẽ h;iy vào khí q

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

BÁO CẢO TÓM TẮT

a T é n đ e t à i : " X ử lý lá mía làm phân bón hưíí cơ và giái quyèì ô Iihiẽm mói irườnụ

n o n e Ihõn hăim hiện pháp vi sinh vật”

+ G i ú p hà c o n n ô n g dân tự sản xuất phân bổn nga y tại đ ổ n g ruộng

+ G i á m thi êu ồ n h i ễ m mỏi t rirờn e nổ nu thôn

Nòi (June imh ié n cứu:

r Phá n lập tu yế n c h ọ n một hộ uiônu vi sinh vật hao e ỏ m vi khuán, xa khuẩn c ó các dặc đ i c m sau:

+ Có k h á năniỉ p h â n mái các hợp chất h ữu cơ: x e n l u l o / thành dirờnu, protein thành

a xita min c u n u c ấ p c h o cây

+ Có k há nă n lĩ sinh tn rở ne n h an h trên mỏi Irirờnu don niản, do đi') c ó sức cạnh tranh cao, lán át các vi sinh vật tự nhiên bất lợi h oặc vi sinh vật gâ y bệnh trong đ ống ủ

+ K h ô n g đ ộ c hại đỏi với người (gây dị ứng, lao phổi, quá mần ), khô n g gây bệnh cho c â y Uổng và k h ô n g ảnh hưởng xấu đốn vi sinh vật hữu ích trong đất cũng như hệ sinh thái nổi c h u ng

'r N g h i ê n cứu c á c đặc đi ế m sinh học, phân loại c ủa các chủniỉ dược lựa chọn

r N u hi ê n cứu đ i ề u kiện cần thiết dế nãnu cao chất lire mu và rút ngăn thời gian ú

r Xâ v d ự n g mội q u y trình ù đơn uián, dỗ sử d u n g và có hiệu quá phù hợp với trình

độ nôn li dân

e C ác kêt q u ả dạt được:

1 Từ 20 m ẫ u đất ở các tỉnh phía Bắc, đả phân lập được 78 chiini> vi khuẩn và 42

e h ủ n q xạ k h uẩ n C họ n c h ủ ng vi k hu ẩn V 2 0 và chủniỉ xạ khuẩn M10 c ỏ khá

n ã n e sinh n h i ề u loại e n / i m khác nha u có hoạt tính mạnh

2 Dựa vào các k h o á phân loại dê định tên, c h ủn i’ vi k hu ẩn dược xác định là

3 Lựa c h ọ n các đ iề u kiện nuôi c ấy tối ưu cho sinh tổng hợp xenlula/.a cao nhất:

- C hỉ mu vi k h u ẩ n V 2 0 thích h(/p trên môi trườnu H ut chi ns on &Cl ay to n, ở pH7, nhiẽt đ ò 50 "C, sau 24 giờ, nmiổn c ac ho n là CMC

- O i im I! xạ k hu ẩ n M 1 0 thích h ợp trên mò i trirừim IS1M, ớ p[17, nhiệt đô >0sau 72 giờ, n mi ổn c ác hon là C M C , linh hột và g l u c o / , n g u ồ n nilơ là arnôn.

4 Chê p h ẩm đượ c sán xuất trẽn nền than hùn và có sỏ’ lượng trôn 1 tỷ tro nụ I g

S Đ ộ ấ m thích h ợp c h o các đ ô n g ú là ‘SO-KY/t, lẩn sò d á o trộn tốt nhất là cứ sau 7

n g à y dáo trộn và bổ s u ng nước một lần

6 K h á năn tỉ phát triên c ủ a vi sinh vật trong c h ê p h ẩ m ở đ ò n u Ỉ1 n h ỏ trong phònu thí

Iiu lu é m cũnií nlu r đ ỏ n g ủ lớ n n g o à i trờ i déu có hiệu qủa cao tro n ẹ quá trình phán

húv lá mía và các phê phụ p h ẩ m sau thu hoạch

7 Khi sứ dựng c hê p h ẩ m dế xử lý lá m í a và c ác phê phụ phárn sau thu hoạch thành phân hữu c ơ c ó h à m lưựng chất hữu c ơ và N, p, K dề tiêu cao

8 Đ ã triên khai tại một s ố địa p h ư o n g đ ề u c h o kết q u ả tốt: tănụ n ã nu suất cây

Irônụ, cái t ạ o đất và g ó p p hầ n hảo vệ mói trường

9 T ừ c ác c h ủ n g thu đượ c đ ã sử d ụ n g dò hổ s u ng trong sán xuất c hê p h ẩ m xử lý nền

d ã y ao nuôi t ô m và xủ lý nước thải

f C á c sả n p h á m k h o a học

Các c ổ n g trình đ ã đ ă n g trên c ác tạp c h í k h o a học

'r P h ạ m V ăn Ty, Đ à o Thị Lươrm D ặ c đ i ể m sinh h ọ c c ủ a vi k h u ẩ n ưa nhiệt Bacillus

sp phán uiái x e n ỉ u l o / a T ạ p c h í Di t ruyề n và ứng tlụne 2001 76- 80

'r P h ạ m Văn Ty, Đ à o Thị Lư ơ nu , Lê Đ ì n h DiKÍn ứng d ụ n g c h ế phÁm E M U N I đô

xử lý bã mí a làm p hâ n bón hữu cư T ạ p c h í Di t r uy ền và línu d ụ n u 2001, 93-96

1 T h u t h ậ p và viết t ổng q u a n tài liệu: 9 9 1 4 0 0 đ

2 Đ i ề u tra khả o sát, thí n u h i ệ m , thu t h ậ p sổ liệu 15 50 0 00 0 đ

3 N u u y ê n vật liệu:

4 Chi khác:

1 1 114 000 đ

2 3 9 5 5 0 0 ỏ Tổng cộng: 30.000.000 đ (Ba m ươi triệu đổng)

ABSTRACT OF SCIENTIFIC RESEARCH RESULT

1 B r a n c h : V i et na m National University, Hanoi

2 S u b ject lille: Ilic microbial treatment of sugnr-c an c leaves for c o m p o s t i n g and

limiting e n v ir on me n ta l pollution o f rural areas [Slum I i( III r o d e : Ọ( Ì 0 1 22

4 Mnir.ii^cmenl o r g a n i z a t i o n : V i e tn am National University, Hanoi

5 I m p l r m i M i t i n g o r g n n i z n t i o n : Cen ter o f B i ot echnol og y

6 ( O o i (liiiiiting o r g a n i z a t i o n : Hoa Binli Sugar Factory; ( i i a L a m District, Hanoi

7 A I I t h o i : Ass Frf Dr P h a m Van Ty

X ( o o n l i n a t o r : Msc D ao Till L u o n g

Bac N g u y e n Dtiy i l i i n h Bac Lc Ditih Duan

Helping I he líirmers product' t h e ms el ve s the o rg a ni c f ci t i l i / e r ill llie field

I lie applied result o f the subject wo ul d m a k e c on tr ibut io n u> r educ ing

e n v i i o n m e n t pollution

1 1 A b stra ct o f th e c o n te n t a n d th e result:

a lie suit o f Science a n d Technology:

17 :ui(l 42 strains (if b acteria and s t r e p to my c et e s, r espectively were isolated front

20 soil s am p l e s c ol le ct ed in the North o f V i e t n a m

- Bacterium strain V 2 0 wa s identified as Bacillus sp and s t r e pt o my c et e strain

M I 0 was identified to be lo ng to species Strcptom yccs thcrmollavus.

- Ilic e x p e r i m e n t s in rinding opt ima l c o nd i t i o n s for cell ulas c p ro d u c i n g showed:

I llic Itnt'lcMum si rain V 2 0 had highest activity on H n k l i i n s o n & C’lnyidii

m e d i u m with C M C as c ar b on sourcc, pH7, 5()nc , 24 h ou rs o f cultivation,

t I lie optima l c o n d it io n s lor s t r c pt o my c cl c strain M I 0 arc: KSP-4 m e d i u m vviili CMC’, si arch o r g l uc o se as c ar b on source, a m o n i u m as nitr ogen source, pi 17, 5()°(\ 72 h ours o f cultivation

- The p re pa rat ion wa s p r o du c e d with peat used as basic material and the quantity

o f m i c r o o r g a n i s m is a bove l O’C F U / g

The suitable h u mi d i t y for i ncubat ion is 50-70'X; time for mi xi ng and watoi supp lement is 7 da ys at interval.

I lie used cHective m i c r o o r g a n i s m s gr ew well no* only in small i nc ubat ed load illlahomloiV 1)111 also ill large load in the filed and s l r n v c d high cffeet ill the (Icjii HI hi itH) ol s u gar - ca ne leaves and agri' Iiltm.'|| by-pnuluclN

Hy usinji I ho preparat ion o f selected m i c r o o r g a n i s m s ill treating sug;ii cane

k a \ c s ,111(1 ii^ricultural b y-pr oduct, the or ga n ic lerliliAT lias high c onUnl (|| orgiinic s ub st a nc es and soluble N, p, K w hi ch arc easily upi akcn by plant

- ỉlic ỊMcpar ation was applied in several locals and gave go od results in prntlucl yield int icasing, soil imp ro vi ng and e n v i r o n m e n t protection

- The M'hvlccl strains were also used in p r od u ci ng s o m e o th e r pre pa rat ions for ircíitÌDg sluue and waste water o f s h ri mp pond

c ('ttsiMH ird lor p roduc tion o f microbial preparat ion for conver sio n o f Suuar-CMHC ir;i\vs ;m<l a tz lie u 11 lira I by-pr od uct in to orga ni c fertilizers

(I I'm* !i( 111 a p p lic a tio n p o ssib ility : in i l o a Binli Sugar l:;Klnry Mild 145 (;m 1 iIic‘s

< >f I hi I Ml met s

c I ’lil'lii Iilion: I wo papers ill (il'iK'lic and Applic at ions journal

1.5.4 CYk phương p há p x ù lí p h ế thài rán h ằn g vi sinh vệt 12

2.2.1 Mòi trường nuôi vi k hu ẩn

2.2.2 Mô i trường nuổi xạ k h u ẩn

2.3 Ph ư ơ n g ph áp

2 1 1 Các plurtmg pháp dịnh tính và định lượng

2 V I I 1’lmơng ph áp k hu ế c h tán trớn tliach

2 V I 2 Phương phá p d ịn h hrợng đ ườ ng klìử theo Mi cr o - Bertrand

2 3.1.3 X ác dịnli sinh khối

2 V2 Phftii lâp vA tuyển c h ọ n

2.3.2.1 PhAn lAp

2.3.2.2 T u y ổ n c hon

2 3.2.3 K h ả mìng sinh các e n z i m ngoạ i bà o khá c

2 3.2.4 K h ả 11 Ang pha n giải x e n l u lo z trên các c ơ chất tự nhiổn

2.3.2 5 K h ả nă ng đối k h á n g c ủ a 2 c h ủ n g vi k h u ẩ n và xạ k huẩ n

2.3.3 PliAn loại vi sinh vạt

2 I I I Ngliiổn cứu các đ ãc diổrn sinh học và phan loại vi k hu ẩn

2.2 v2 NgltiOn cứu các dạc cliểm sinh hoc và phAn loai xạ khuẩ n

2 M Đ ặc lính nuổi cấy

2 V4.1 Mỏi trường nuối c ấy thích hựp

2 M 2 I ựa c h ọ n pH nuôi c ấy thích hợp

2 M 3 ỈẠÍH c h o n nhiệt đ ộ nuổi c ấy thích hựp

2 1.4.4 l ự a c h ọ n thời gian nuôi c ấy thích h ợp

ì ( N.2 r i m ơ n g pluíp xác (.lịnh % g iả m trọng lượng khổ cùa r ơ cliAl

2 VS V 1’liming pháp xác dịnli số lirợng vi sinh vật

IS1616161616161717171717

I 8IXISIS1919191919

I 1)1910

2020

2020

2121212222

22

22

2 2

} v x 1 1 Iiư(íii;ỉ Ịiliáp xác ilịnli pi 1 .) í

2 v s s I’liiriinjj phá p Xííc clịnh các chỉ tiCu N, 1’, K và cliAt hí ru c ơ ì \

V 1 V Kliá nímg sinh các e n / i m ngoại bào khác 2.S

1 1 4 Kliíi níuiỊi phAn giải x c n h i l o / trOn các c ơc hAt tư nhiên 26

V 1.5 Kli;i Hãng clrti k h á ng c ùa 2 c h ủ n g vi kluiÀn và xạ kliuíin 27

3.2.1 Dặc iliỏm sinh học và phAn loại c ủa c h ù n g vi kliuíỉn 27.V.7 7. ỉ )fk' tlidm sinh học và phan loại c ù a c h ù n g xạ khuẩn 2X

V}. 1 1 )ặc tínli miổi c ấy cùa c h ù n g vi klni.in V 2 0 2')

3 1 1 1 1 ira c h o n niAi inr<"mg thích hơp 29

} V 1.4 Xííc (lịnh tiiời gian nuổi c ấy (hích h Ợ Ị ) 30

V * 1 5 1 ưa c h o n n g u ổ n c a r b o n thích hợp 3 1

} V2 Đ àc tính niĩổi c ấy c ùa c h ù n g xạ k h u ẩn M I O 32

t \ l I Anil hường cùa đ ộ Ám liến q ú a trình phan hủy lá mí;i ^

^ 1 2 Ảnh hưửng c ùa dọ t hoáng khí đốn q u á trình pliAn hu y lá tĩiía '1(*VỸ1 ì. Ánh hường Ihời gian (lốn qu á trình phan h u ỷ lá mía I3.5.2 Bi On tlỌng các t h ống số trong đrtng ù n h ỏ ‘\'ì

.V5 V Bi On d ộ n g các t h ổng số trong đ ố n g ủ lớn 453.5/1 [ l àm lirợng N, p, K và chất hữu c ơ trong phAn ù lá mía thành phíỉm 47

}.(). I 'iiíí (lụng c h ế p h ẩ m d ể xử lv phê thải sau thu h oạch 48

Ví> I Ciii- ỉ h ỏn g SỐ khi ù phố thải sau thu h oạ ch ‘1X

2 Hà m lưựng N, F, K và chất hữu c ơ sau khi ù p h ế phụ p h ẩ m nón g 50

PHẤN MỞ t)Âl!

Ni'i'ml) mí a đường d a n g dược phát triổĩi rất m ạ n h mẽ trCn thố giới hời nó co

\a i Irò (ỊIIMII trong trong viỌc c u n g c ấp n g u ổ n nlìiOn liỌti c ho cóc n g à n h c ổng ngliiCp kh;íc n i SỪ (lung đ ường YiỌl N a m cfinp đ a n g HÀ lire phán dấ u đổ thíp ứng nhu CÀU

1 1 0 1)1» nư<fr và xtiAÌ kliÀu Song song với Cịiiá trình sAn xuílt đường từ cAy mía, ngíinh míii (lirừniĩ ( iinji tạo ra mẠt linmg chất thài k h ^ n g lổ Đ á n g chú ý nhAI la ngtiốn r.k' líí lớn 11 (’I) (lÀiií! mí a sau thu hoạch Khối lirợng rác lá này c hỉ rnột pliÀn nh ô (.lược Mí (luiiu 11)11 lại lì\ l)ị dốt sau thu h oạ ch cAv mía líìtn phí p h ạ m mội n gu ổ n cliAl him r ơ lớn làm 0 nliiổm mổi tnrừng, g a y ra nạn c h á y rừng , trong khi đó (lất lại thiêu neiiồn liíru cơ

' h ư ớ c tình hình n à y cần dưa ra c á ch xử lí n g u ồ n rác lá mía này một cách Ihkli lictp nhỉít Giải phá p trtt nhất là xử lí rác lá mía thành phân bón hữu c ơ kh ôn g Illume 1(1111 ch o đất tơi xốp, tlỗ c an h tác, g iữ mrớc m à CÒ!1 (rả lai nh ữn g chất dinh (lưỡng mil cflv mía đã lấy đi san thu hoạch

DAy cíinụ lù giải p há p c h o n g u ổ n p h í phụ pliẢm sau thu h o ạ c h tie làm lăng Iliôm (linh chrỡng c h o cAy trổng và cài tạo dAl

\ I vẠy ilổ g ó p mộ t phíỉn n h ò v à o viỌc iigliiCn cứu plurcmg pháp xứ lí l ác líí

mía và ịiliỏ phụ p h ẩ m sau thu h oạ ch làm phan bón vi sinh, c h ú n g tỏi tlã liên hỉiuh tlụrc liiỌn (lồ tài " X ử lí lá mía làm phán bón hữu cơ và gidi quyết ỏ nhiêm mòi

nghiỌm ( ùng n h ữn g c h u y ế n thực n g h i ộ m n g oà i đ ổ n g r u ộ n g m à trong dé tài này dã thra ra phương p há p xừ lí lá mía và p h ố phụ p h ẩ m sau thu h o ạ c h thà nh phân ù hữu cơ

có giá liị

C h ư ơ n g 1 I Ổ N< ; Q U A N I ẢI u f : i '

I I liNII HÌNH SẢN XUẤ'I ĐU' )N(i I RAN I f l ^ ( ỉ l ( ) l VÀ Ò V l f ' ỉ NAM

I )(f( MIu kínli là n gu ồ n ngtiyCn liỌu q ua n trọng c h o CMC ngAnli cAng nghiọị) như com.’ II!! 11 i C’ p 111 ực pliẢm, lioá học, tlưực pliÀm Đirờng đirơc cho biCn tir cAv mía va

t il I■ ;'ú (Immi!, trong đó đường lừ cAy mía cliiốni k h o á n g 7 1 % | 2 9 | Các nước sán xuAÌ <!ir<f))i> lớn nhất hiỌn na v là Âii Ị)Ạ, Braxin, T r u n g Ọ u ô c, Mỹ, 'Iliái I.an, YYíi s;m lirợiìị: Hỏn 6 triCu lấn (lường/nAm |1()| Sản lirựng dirừng trCn IÍ1Ố giới ước tínli khoiìng 126,6 Iriổu tấn/nAm | 2 9 |

Ỏ ViCI N a m c ó n gà n h c ổ n g ngliiôp m í a dường tương dổi phát triổn NguyC'11

liệu sản xu At dirờng là c ây mí a với sàn lượng h à n g n ă m klioàng 10 triôu tấn mía, lừ

đó ch ố h i í n (lược 4 0 0 - 5 0 0 n ghì n tấn iltrừng/nãm í 37, 10 j

I 2 ( 'ÁC I OAI PHỤ PHẨM

Ciìiiị! như các n g à n h c ôn g ngliiỌp c h ế biến thực pliÀm khác, hên c ạnh sán plìẢm c h ín h m o n g murtn, n g à n h c ổ n g nghiỌp mía dường còn thài ra mội lượng lớn c;k chAt llini lổn d ọ n g ờ nhiồu d ạ n g k hác n h a u hình thà nh trong quá trình chê biên (lường, (ló là bã mía, bììn [ọc, rỉ d ườ ng và phụ p h ẩ m rất qu an trọng khác c ùa cAy mía

li ÔI! (|ii;m (lốn c h ế biến d ườ ng lỉì n g ọ n và lá m í a đã hị bỏ lại ngoài d ồ n g mía sau khi thu hoại/li

H ì n h I S ( ĩ d ố c ắ c l o ạ i p h ụ p h ẩ m m í a d ư ò ìỉg

ỉ 2 1 Iỉđ mía

Iì;i mía l;'( loại phu phrìm c hù yCu có khôi lương lớn nlifln clưíK' tir ( OIHỉ (!n;m

C|' m ía N o llnrờng cliiO m 2.S M)n/0 khríi lirơng m ía và có (lọ Ảm 5 0% | l f i | T h ;m h

pltíiti lioií Ill's.' c ũng nlur lính ell At cùa bã mía nliir sau ị 3 5 1: X c n l n l o / (-16';)

I i r m i x c n l i t l n / l M V ; í ), lig n in ( l l>,9V ;í ), cliAÌ béo ( M V / Í ), (II) ( 2 /V'/< ) s ilic (2' '< )

I l l ' l l !1 t l ó x c n l u l o / i i h c m i x e n h i l o / M v à l Ì Ị i n i n l à ì ( h à n h p l i À n c l ì í n h c i i í t v á c h

|| him tlnrr \ẠI noi c hung và cim hn mill riOne Ha ihànli pliÀn này kổt liơp lai lan

Ih im li kr-1 ( Au llurờng clirctc gọi hì lig n in - x e n h ilo / a rAI hổn vững

ImiiỊi bã mía có c hứa n gu ổn dinh ilirỡng tổl ch o gia súc và vì vẠy khoáng

10 I V ; 116| bã mí a được dù ng dò ntiỏi gia súc và phẩn còn lại đùn g lAtn nhiớn liệu

c h o các lò hơi của nhà máy K h o ản g 8 0 % bã mía trớt (độ Âm ,S()%) Ị 1 6 Ị hoiỊc nhiều Ill'll ílưiH' (lung làm nhiỡn liỌu trong nhà m á y nliinig khỏMg pỉiài là loại tiliiên liệu c <> Iiliiẽl lirơnu bằng than, cùi T uy nliiổn một phàn tro mía thrợc II iff lai mo! phân kh;k sẽ h;iy vào khí quyòn sẽ gAy các hỌnh đường hô hAp nhir ho, dị irnu ỉ;u> Nêu

l l n v thò bã mía hằng các loại nhiổn liCu k há c có nliict lương cao hơn cho nhà m;í\ dirntụ: Iliì si'' k hỏ n g kinh t í vì bã mía có sẩn ở nliA m;ív và k hô ng phải mAI liổn

lỉiỌn naV cách sir d ụn g bánh bììn ép lọc (l(Tn giản và t h ổng thường n h At là rái

no (lòn (lồng r uộng tihir một loại pliAn hữu cơ Nó được coi IA nmiÀM l)ổ sung

Ri (Itrờng lồ chất p hố thài cuối c ù n g sau khi đã 1AV (lirơc n hữ ng tinh thỏ đưỜMị!

và có lliìmh phÀn hon học n hư sati 116|: SaccHro/ (.15%), g lt i c o / (7%), I r u c t o / ( 9'7r ).

( 'hiìt tin (\1'7, ), các liơp chất nitơ ( 4, 5% ), các axit k hổ n g có nitơ (.Wr), các chất khù khác (/*'<), CÍÌC chAÌ liyd ratc ach on khác: chất sáp, sterin, pliotphilipit, các sắc lò

I r ; ) v i l n m i n ( 0 , 4 % )

! IA11 liCt sail lượng rỉ (hrìmg cùa c ổng nghiỌp đường (limiỉ It'll me n Víì đ n r mi fill <!i‘ v;‘m xiiAI nrợu Người ta còn d ù n g rí đường với li 1C khác nhau trong sán XIIAt mót m"> l á i ' lioá ch At (ịiian trọng như axit axetic, axil oxalic, axil I act ic, axil xilric

\ An (l(? đ á n g (Ịiian tAm nhất Ịíì sail khi thu h o ạ c h klidi lượng rác k hổ lá x;inl) (lố la; tlèn tlồng rất 1ỚI1 |1()| (trổn chrứi 4 0 % chất thải k h ổ ) Khối lượng rác này là một trờ ngai lớn cho thu hoạch và cổng viCc canh tác, nlurng đổn g thời cũng là một Million tang (lọ mùn cho dất Thu rác lại (.lổ dùn g thì lốn nliiổu cổng mà dỏ lại thì khỏiig cày Inra I’liftm sóc chrcyc Tnrớc những khó khnn dó rác lá tlm<nig dược (lot 111 rức hone sail khi thu hoạch mía ỈJ(> hàng tiíìm viỌc dốt một kliối lirựiig chất hữii cơ lơn như vậy (lã vira làm lãng phí nguổn chất hữu cơ vìra làm chai dất, ảnh hưởng lới c h ế dô hào ill fling tint Irổng vùng nliiọt đới Dối vứi một c ơ sờ cliuyôn canh vấn (Jồ này dược giải (ịiiyốt theo lurứng thAm canh tích cực là SỪ dụng rác lá dể bào vộ d ộ phì nhiOu cùa đất lĩòim, tránh drtt chai lớp dất mãi: g o m lại ÌI phftn rác tại chỏ, <JỔ m ụ c ái trôn đổng rỏi Cí\y vùi, hoAe vơ lại ủ cho các virừn mía, dùng làm rác trộn già n q u â y IrAu bò ngoài

lĩừ i

I í I I C N O XI'N! Uí 07

I il'.no Ncnlulo/ lii tlianh pliÀn cliítih trong bã mía, bìm Inc và lá mía l)Ay là lnrp chill lir nhiôn I.il hòn vững dổi với các loại ỉioá chAÌ và khó (lổng lioá hời vi sinh vẠl O i í ĩiliiriit! i sinh vẠt clẠc hiọt mới có thổ sir d ụ n g được hợp ch At này sở dĩ l:í mía, bã

m í; > í AI Htó pliAn giải hời vì được c All lạo từ x e n l u l o / , h e m i x e n l u l o / , lignin (lổn là ( ;í( ỊioliiM.- r ó (.'All tạo phức lạp và bổn vững

I Ì.1 X eiihtloz và e n zim p h â n g iả i x e n lu lo z

/ I / / X c n l u l o /

X n i l n l o / l;ì mổt trong n lumg ihành phẩn chù yếu c ùa các lổ chức thực v ậ t

Tr onu xác lliuc vẠt (nhấl líì (rong (hân và rỗ), thì thìinh pliAn hữu c ơ c h i ếm li lê c;t()

n l n i bao Ịiiờ eíìtiu lì\ x e n lu lo / Il;u n lirơng x c n l u l o / Irnn g xác tliiíc vAl Ilurờiin tliav

(Ini Iioin: klinnne 5()-X()nn (lính theo trong lượng khó) Irnnji bã mía 4 6 % I ^ |

III f>I° õ I u,I

X r n l t i l o / lít h ợ p c l i At | X ) l v s ; t e c í i / i l c a o p h f l n t ứ l Al h ò n \ ứ n g ( ' l i ú n ^ c á u t u i ) b ớ i i;H nliiiMi ỊMtc í tn liY ilr n u liie o / liOn kỏt v<Vi nhiUi riliờ liên kổl |V-1, 4 - ^ l u c o / il M ỏ i ph;in

II! ■> rnliili >/ Ilmùng rhứ;i lù 1400 (1ỐI1 10 0(10 uỏc 1’l u c o / | 7| Kliòi lire nít’ pliAn Itr

\ r n h i l i I/ U i;í r nliau lu ỳ llìiió c vào từng loại llurc vẠl bã mía In 2000 }()()() (liín vi

I ' M - llrM m i , i ‘-tiuỏi g lu can (lơn vị lạp lai k h ổ ng phá i lf\ g l u c o / lì\ x e n l o b i o / MÃi

|th;ìn nr I'll I C O / có d ạ ng " g h ế híìnli" pliAn lử (Ịiiay 180° so với plìAn từ kia và ờ vi Írí

n u r;k M11' Mil h y d ro x yl ilổu ờ mạt phíỉng iiÀni n ga n g c ù a pliAn từ (Hình 2)

X r n l u l n / có cấu (rức lớp sợi song song Các pliòii lử và các chuồi xcnliilo/

1IMM VƠI nhau n h ờ m ạ n g lưới liOn kcì hidro, c ò n c á c lớp liOn kếl với nhau n h ở c á c lực

\ an -(Icc-VÍHI T r o n g lự nhiôn c ó các cluiỏi g lu c an c ủa x c n l ư l o / có cấu IMÍC d ạ ng sợi lìnii vị n ho nil At (sợi sơ cấp) c ó đườ ng kính k h o ả n g 311111 Các sợi sơ cíip hợp lại Ihành vi sợi c ó ilưừng kính 10-40 nm, n h ữn g vi sựi n ày hợp tliíìnli hó sợi Ii> có Ihỏ (|ii;m sát tlirợc (lưới kính hic’n vi q u a n g học, T o à n bộ cấu trúc sợi này có mộl lớp vó

h c m i x c n h i l n / và lignin nin h ao học hOn ngoai 12 7 1

M o i 1'liAn lử x e n l u l o / cn CÁU 1 rúc kỉiAng đ ổ n g 1111 At nỏm 2 vim g : vim g kél lin h

1 1’ IMI Iir 1 • H«, irtl hồn vững và vùng võ (lịtìli hình k em liíil 11r và k é m bền vững Ill'll

í M inh I)

II o

Vun g vô (lịnh hình c ó (hể hấ p thụ nước và trương lôn, cùn vimg kêl tinhlir<Vi liOn kôt h y d r o g e n ngfln càn sự trương này X e n l u l o / có cấu trúc đẠc liến chác CỈII1Ị! \’(Vi sư cỏ mẠl c ùa lớp vò licmixenlul()/-liịỉiiin klìiOn c h o sự XAĩti nhẠp cùa

e n / i m vào ( All tnìe Iii\y hot sức k hó kha n và lính kị nước cùa chu ồi 1,4-glucaii làm r;in Irờ |(K- (lỏ pliAn ứng Ihùy phfln

T ĩ o n g tự nhiCn có nliiổu loại vi sinh vạt c ó khả rulng sinh ra các e n / i m xúc lác các quá tlình phân giài được x c n l u l o / | 8 , 5| C h ú n g có ý n gh ĩa rất lớn (Mi với vièc tlụrc liiỌn vòng tUcin h o à n c a c h o n Irong tự nhiôn, g ó p phẩn q u a n trọng vào viỌc nânu c ao tl() phì nhiôu c ùa đất c ũng n h ư việc tiôn lioá thức ăn c ùa các loài độnu VẠI

n h a i l ạ i

Tliùv phAn x e n l u l o / c ỏ lliể chrực thực lìiỌn hằng phương phá p lioá hoc hay sinh hoc Nhưng phương pháp ho á học đòi hòi trang thiết bị tổn k é m và khó lỉm đirơc Cíĩi sàn pliÀni tinh khiết, d o vệy c h o hiỌu q u à kinh tố thấp T r on g khi dó vi sinh

v;ìi tfinji Iiirờ ng n h anh, n u ổ i c ấ y dỗ, sin h e n / i m clíỊc liiỌu, ch o ní'n có thổ (hu s;in

phÁm Imli kliiỏl ĩigay cà ờ nhiọt dọ Víì áp suất thường bằ ng c ơ che thủy phAn xciilulo/ thành dirờng g l u c o /

/ 1 1.2 / '/ l ứ c h ọ c n / i m x c n l u l ã / í i và c ơ c h ờ 't á c d ụ n g

Sư giải x c n l u l o / tự nliiổn là mội q u á trình phức tạp c ổ sự (ham gia phôi hợp cùa nhiòii e n / i m khác nhau C hí nh vì vây, R ee se vft ctv ( 1 9 50 ) lổn cIÀii liCn c!ã (lưa ra (•(» ch ố chiiyổn hoá x c n l u l o / tư nhiên thà nh đ ường ho à lan n h ờ phức Ỉ1Ổ e n / i m ( - ( \ nlitr sau 1221:

(', ( I i i ( ỉ o j : I i i c ; i h ; i / ; i) h;iV ( ’Mi ' a / a ( e n đ o - 1,4-ỊÍ-1)-4-ịĩInc.-Ill Ịiliic ;i!i()|)N (lmlii/;n Nhirii lit i;j;i ( 111) rà»n ( \ Cl') l;k- (lụnịí m y 1 ic11 ton chilAi x< n l ul u/ , (1)0 |)lu'|i < 1 1(1

l;u (lunr 1K I> llico lCn chuồi đã mờ ("liínli vì vAv l ừ i k s n n vil civ I9H0 (l;ì (!ư;i r;t mo limli CO I lie lác iluiig hiCp (lồng cùa C'| (\ và ịỉ-gliK't)/icla/a nlnr sail |22 ị:

H ình 5 C ơ chê phấn ịiiìũ x c n lu ío / cùn h n k s o ii

;i Nlifrng vùnti <-'() clẠ kốl !inh llìííp bị Kn(loỊiliK'an;i/a lAn c ôn u Inn lii c;íc drill lir <||)

I' ( Vu- l ; xneltK';m;t/a m ờ (l.iu phAn giải !Ừ <!ÀU lư (lo cùa các chuỗi, lan 1.1 (

x e n l o b i o /

i X c n l n b i o / dưới tác d ỏn g cùa ( V g l u c o / i d a / a bị pliAn gini thành u l t k o /

T o m lai phức họ x c n h i l a / a ờ vi sinh vạt g ổ m các thành pliÀii sau:

I 1 1-Ị H) -g lu canli yilro líi/ a (c ni lo -g lucmi a/ a, RC 3 2.1 4) phAn i:i;u liOn kốl

f luco/it bOn trong phíìn lừ x en ltilo/

I I ( M ) - g l u c a n x e n l o b i n h v t i r o l a / a (cxo-glucitna/íi, H ( ’ V2.I (>1) lách nhírnu đơn vị X e n l o b i o / a khỏi dÀu kliỏng khử chuỗi xenhilo/

x [M > e l u co / i t g l u c o h y i l r o l a / a ( P - g h i c o / i d i i / a hay xcnlohia/it, IX' 3.2.1.21) pliAn ỊỉiAi X c n l o b i n / và các xenl oo li go sac cari l lliimli Ịỉliico/

I J 2 I l e m i x e n l u l o z v à C ff c h ế t h u ỷ p h â n

/ l \ / f ){ì c d i e m c ủ ;ỉ l i c m i x c n l u l o z

H e m i x e n l u l o z c ũn g là mỌt ph oly sac car it llurờng gâ p ờ các lố bào thực vẠi \ ’<Vi kliối lượng lớn H c m i x e n l u l n z có mức d ộ trùng hợp nh ỏ hơn nh ié u so với XLMilulo/, ihưừiiỊí g ổ m 150 gốc dirmig Hc mixcnl ulo/ có nhiổu loại khác nha u và gọi tôn tlu-o (lưưiiỊi cltièm tru lliế Ví du xylan IA h c r n i x e n l u l o / m à thành phÀn chù yỏu là (lương

x v l o / , m n m ia n lí\ h c m i x e n l u l o / m à đường m a n o z c h iố in n liiổ u nil At K h á c với

x c n l u l o / a , ngoài một loại đườ ng chù yếu, h emi xe n hi lo / còn cổ các loại hợp cliấl kh;U như met yIljIucoz, axit uronic, các n h ó m axctyl T r on g số các h c m i x c n l u l o / ,

\ v l ; i n I;'| 1 ' l i ổ l i i C i ) (1 t h ự c v A l h ơ n c A [ 2 ( ) Ị

h o n ; i pliAn từ xy lan, các c!«m pliAn x y l o / liổn kết v<ri n ha n ĩiliờ fit'll koi

|í I) I t xylo py ra no syl tạo Ihành mạ c h n há nh Ngoài ra CÒI1 cỏ các pliAn tử Iiliánli bèn n hư iUMhino/, gluco/., axil uronic Ở thực vẠl gỏ cứng, xylan Ihưímg chiơm 15

MY '< Irọiiịí lượng khỏ

/ 7? 2 ( <> ( h e ĩ h u ỳ p h ả n h c m i x c n ì u ì o /

X y l a n I At phổ hiến trong lự n liiổ n So với x c í i h i l o / , x y la n (lỗ bị vi sin h VẠI

(lòm: lioá hơn Nlúổu loài có thổ phAn giải đ ổ n g thời x e n l u l o / và xylíiii Họ e n / i m phàn giíìi xylan clirực gọi là x y l a n n / a bao grtm: F-’ntlo l - 4 - f M ) xylana/í»(H( ' 3 2 1 H);

ị l l ) xyl('si(!a/a (HC 3 2 1.M ). Ngoài ra còn c ó các e n / i m khác t ha m gia tluiỷ pliAn mat'll n há nh xylan như: a -D -gl uc i ir oni c la / a, a-1 ,-arahinosi(l;\/a (/ I )-li;il;u'ỉ<KÌ(h/a .[2()|

I mlo I-4-ỊỊ-I) x y l a n a / a iliuỳ phAn xylan lliành các đ o ạn ngắn, chủ yêu la

x y l ob i o/ xylo lr io/ , x y l o t r a o / và một ít xylo/ tự do Sau dỏ Ị5-D xylos iđ;i/a sẽ llniý

cav mà IV lọ c ù a 3 thành pliÀn khác nhau T r o n g l igni n c ò n c ó nhi òu nliórn c hức

n;Hi!> I im I io x y I , c a c b o x y l, c a c b o n y l, m c lh o x il Ba loại rưini c ơ bi’ui IrCn (Itnrr I iiiiiị;

hop với nhau n h ờ các m ố i liổn kết liOn kốt etc , tron g tin liOti kỏt ổlc [5-0-1

lii'.nnl lii i;tl bòn vững và cliiốrn 50 60 '7( CÍÍC liOn kết giữa các gố c phe ny lp ro p an

I l Ị M i i n lit I l i í t l IAI h ổ n , k h A n j : t n i l I r o n t ! n ư ớ c v à c h A i h ữ u C'<í i h A n j j t h ư ờ n p l a n I r o n í ’ ( I i i i i ị : ( l ị r l i l i ^ m n ó n g , e t n n o l , b u t a n o l , a x i l f o r m i c , a x i t a x c l i f

M o l sổ tác n il All o x y hóa nlitr n ilm b c n / e n , các ion k im loại niìng A g 2( ), Cu O [ lo n g (lniii! (lịch k iổ iìi o x y hoá lig n in thỉ\nfi các phAii (ử n h ó hơn như: v a t iiliii, s y iin g

h 'Hí! ^ e n / i m Irỏn, lignin p e m x i đ a / a là (ỊIIÍIII trọng nhất vì no có khả Iiăne

pliíìn í:ì;u m a n li cAu trúc fV 0 - 4 lig n n l lì\ liOn kốl bòn vfrnj» giữa Cík- phAn lờ, c h iê m

SO 60',' iinniỊ lignin Hai e n / i m còn lại chỉ nx y hoá các liỡn kết còn lại và klióiìi! hến Iionu pliAn từ ligĩiin h oặc ox y lioá các m ạ c h bOn c ủ a các gốc phenol c h u y ể n hoáuifra c;'h- (IAii xuất

I I V I S I N H V Ả I P H Â N G I Ả I L I O N O - X n N I l J I O Z

Irniiịi lự nliiCn klm họ vi sinh vẠt plìAn Ịỉiiìi l i g n o - x e n l u l n / nì! phonti phú Chiiim hao mí m vi kluiản, xạ klniíin và nAni

1 4.1 Vi sinh vật phán giải xenlulnz

I mill' lự nhiOn vi klìiiÀn c h i ế m (la số với ()()% lổng sỏ vi sinli vẠl I I s Ị (Ỵ\c vj

khmiM Ill' ll k h í có kliá Iiíìng phAn già i x e n l t ì lo / llm ờ n g th u ộ c các chi sau (!;ìv h ///■(>///( >/v/t7c7, rsciHÌomoiias, C cìỉuỉoim m uV, \ 'ibno, ( cỉỉ\//>n<>, / lu il/tn,,

I ’io/)i\ \(> bnclcrìum

Nịmùì các vi kluiÀn liio'u khí, còn có một số vi kliuẢii kị khí c ó khả n ăng tha m

s:n viio Irìn li phAn giá i x c n lu ln / N g ư ờ i ta gọ i (Ịtiíí (rình phAn x e n lu lo /a kị

Utí là (III; I I lình lổn me n x c n l u l o / Oiốn hình lì\ vi khuAri trong khu he vi si nil vẠt (la

có ờ (!< >1 m VẠI nhai lại như: R u m in o co ccu s Uarcíccicns R íììhus, R p.irvnm, ỉiic ic n u tìc * su cc in o ẹ cn c s, R u ty n iv ib irio íih iriso ìu cn s, ( lo s ir id iỉim crỉỉo h io p m i/ĩỉ, ( V//í>/v/; 7í 7 ia m ccllu lo so lrcn s

‘y o io h n /ium I c lliilo p liilỉim iltrư c phím lẠp lir ilíìl, (lã (lược n hiều l;íc í’ i;i

11 í’hi<' Ii cirn Kmnsliil;) và d v I? 7 1 x;k' (lịnh kh;’i nănJ_’ sinh e n / i m Xi'iihil;i/;t ru;i ( h u m 1 n:i\ IAI r a o Phút' he e n / i m này ^<H11 2 ịJ-jiliicnM(l;i/a v;\ 10 vcnliil;i/;i ,V'I|||||;|/;I cùa c h ù n g này hoại (lỏng lAl k!ii nliict (lỏ lOn lơi 60 ( ’ va 11 III \ phim xcnliiln/ licim loàn thành g l u c o /

\ : i Mui,'in cliiOrn s fi lương ít hơn (Sn/n) so với vi k liin m I I 5 I nhirniz c litin u co

v;n IIó ||' I MR- (Ịiian trong trong viỌc phAii giải xc nl ul o/ ' gồ m Ịs I: Micromon<>sporu

Ị ) IKH lull ’II Hi-fi A d in t >/?? 1 CCS, Strcptoni) CCS SircptosjH m m iu m

( ;i( loại xạ khuÀn A c tin o m y c c s c o l ICO lor A cm HÌides, A th crm o iu scu s

x r n l t il o / I c ln ì ý là sư phAn g iả i X íiv ra ờ n liiọ i dó cao ( >5( ) °C ) |1 4| hời x;i

U n i Ả n If 1 n l i i c l H ì c n i i o n o s p o n i c u n ;ìt;i

’ i ; u n S(ri ị i l i A n u i ; ’i i \ e n l u l n / a n i m i l i h ư n v i k h i i í i u v ì < l n i n u t i ê l v a n m o i l u i ( ' i i ; >

l ưt í i t í : e n / u n n g o ạ i h a o r i l i i ò u h ơ n v i k l n i Á n Y i k l t u Á n I h i K í n u l i è l v à o m o i I r i r ư n u

1'lttK' Ik' ! l i / i m x c n lu la /;i k liò n g hoàn ch ín h chí lliù y pliAn (lươc cơ t'hAl cái lni''n nhu

e i;i\ loe ' ;t C M C Còn 11 Am tiớt lìỡ thô n g x c n lu la /a hoàn ch ín h nên có tliể Ih ú y pliAn

x r n l n l o / hoàn toàn Cac loài nAm nAv chủ yốu tluiẠc các chi 'Iricỉunlcrmn

( .11 loìú n ấ m (lược ngiiiOn cứu là: Tnclunìcrnui rccsa, 7 \ lĩnh' I llin iu m

U)/,í/;/, rcnicillium piliop/ii/wm, I ’hancrochulc chrysosporiinn, Sịỉoroirichum /vi/w ni/cH inm I l l>| và S<."lcrolium rolísii\M )\.

1 1 n i i x c i i l u l o / c ó ( All I n k ' ( l ơ n íĩiíiii v à (lõ bi ( l o u r lin;í b ờ i r á c - vi Mill) và i

Mill'll I (’(ti co klià Iiíìng phAn ^i;iị (long ĩliừi các xciilulo/ và hemixcnluli>/ Iilnr:

!'.iái ỈK-mixcnlulo/ hao gổin: Cik‘ chi n h ư AspcriHus, Penicillin TiichtHÌcmi;!,

1.4.3 \ i sinh vật phân giỏi ỉignin

I iịin in tro n g xác thực vẠt c h iế m tỷ lọ lớn, 111) llu rờ n g kcì hợp với các

li\'( lia lc a c h o n và trờ nCn hổn vững h<m d ố i V('íi vi sin h vệt M a n g ti c l i í ra rằng \'ứi

lin iii l ir c ìiịi lÌLUiiii càn g Iiliiò u , x c n l u l o / c à n g k h ó pliAn g iã i rrronj> tự n h iê n SƯ pliAn

Ị!Ì;ii liíMiin kéo dài h à n g Híìm và chù yếu là d o n ấ m mụ c t rắng riìiiiìcnìclìiìctc ngoài

I;t I (lit I II ( ;ir ( III k h á c : /ì.imclcs ! Mimin.'i, / ’/cuit'luy / (>/i s//(7//v ,U\7//<7/' Mol

Ml \ | kliiiMn CIÍI1I! CM khá nfum phAn lifinin nlur: /V//</( >///(>//,/<., :\l h it’iiii'lKii h i

ỉ / n I </i i( ft-Inum X m ith o in oiin s

I • I ’ l l X U I I I I I I ( ’( )

1.5.1 K li:íi Iiiệm phân hưu cơ

I ’ll,'In hữu c ơ : “ Là loại pliAn bón c ỏ thành phÁu chủ yOu là bã f I ì ỉ n (lộng,

Ih irr VẠI mil Ihỏng (ịiia hoạt (lổng (tực liế p hay gián tiếp cùa vi sinh vệt cung cAị) chín

(lull) (lirciii! ch o cAy trổ n g , g ó p pliÀn nAng cao Híìiig suAt và ch At lượng của SỈÍII

pliiim I'll III him (.'<» k liA iiị! ảnh hường XAu ilốn người (lAne vẠI và m ô i Irườtiu sinlt

lh.il ' I I h I

Phím hưu cơ vi sinh vẠt : l à pliAn hữu c ơ Illu m e (lược bổ SUIIU thòm r ; i r

r l n m i : vi s i n Ị 1 vAl s ó i i í i ( l ã ( l ư ợ c t u y ế n c h o n , (ÚI) t a i c h r ứ i t l a i m s i n h c l ư ữ n i ! I t o í k ' l i ê m

s i n h

11 0 1 1,1' tlìỊK' trạng hiỌn nay c ùa n gà nh n ôn g n ghi ệp thố giứi nói clìiinu và (V

\ lẽl N u m I!()i riCng: pliAn bón có vai trò quan trọ n g CỊiiyêl đ ịn h năng suâì và cliâl

liiiíni: s;in pliÁm Do d ó đo’ g ó p pliÀn thúc clẢy sự phát triển c ủa n g àn h nông nghiệp

loàn cẩu, pliAn I)ÓĨ1 lioá học da ng dược sử d ụ n g rất rộng rãi bời tính ưu việt c ùa nó là

đ em lại hién qu ả c ao và n h a nh nh ưng lại g ả y ra những liệu q u à xấu: g iả m độ phì

nlìiêu (lal Iiilral hoá clAI với tdc t!ộ nhanh làm c!At hạc màu Vì vậy, mặc dù phAn

boll hi ru II < có lác đụ ng cliẠm (ới cAy Irổng nhirrm I ạ i líìm lăng clổ phì nhiêu cùa đất

I )t> (In I’li.Hi hữu cơ ngììy càng (lirợc lá c rurớc sù (lụng rộn li lã i phục VII nônsz iiu liiC p

1.5.2 r i i n i i li ( c o m p o s t )

I licit IIMV, niAl trong số Cík' hìn h thức s;’tn X11 At phAii hữu cơ phổ hiên (ló là II

l i n t 11 ư u Mí l i m e vAl v ớ i c h 'Vi l l i ài ( l ô ĩ i u vAl S a n l ì i ôt t h ờ i l ỉ i a n ( v à i ( h á n ) ! ( k ‘11 liítiMi

111111} v;;in I'lifim lao lliỉm h đirơc đÙHíí là m phAn hữu c<t

I 1 I'll All (( o m p o s tin g ) : là (|iiá t rình pliAn h u y hợp ch,'Vi hữu c ơ lư nliiOn ( r i m

vòti lii IÌỊ:ii(txiMiliil()7) hời qu íỉn thổ vi s in h vật (vi khtiẢn, n ấ m , xa k liiiA n , (lộng vẠi

tiiMivcn s in h ) tlirớí tác d ỏ n g cùa tlộ Ảm, n h ic t dọ, k h ổ n g k h í tạo nổn các sàn phíỉm

CIIOÍ c u n i! là cliAÌ m ù n và cliAt (lin h (lư ỡng c h o cAy trổ n g liAp thụ (lược

1.5.3 V:ti Il ò c ù a p h à n h ữ u cơ

• • IìIr la (lã hiỏl : pliAn bón c ó một vai trò hốt sức q ua n trong, d e m lai hiệu quá

r:in r l in im n g Mj’hiCp ( Y> nhiòu loỉii pliAn bón k h ác n liiin nhưng m o i loai hti (■(!

Iiliiim: 11II (liiMii và nhược (liòm riêne \ ’ì vAv tiong Ihực lê người ta (l;ì (lìinu kòt Imp

c ; i f l n ; n p h u i h o n h i m c ơ VIVi ị i l i A n b ó n l i n á h ọ c n h ă m l a n g CI M/ I I U h i Ọ u ( | i i á t n;t I<>;n

|ì|ifm VÍI h:m chò nhữnjĩ nhirơư (lic’ni killing c ó lợi củ;i chúm; Y ì ngoai viẹc ( IIIIU cap

( l i l l h ư u I li ( h o c A y t r ỏ n g l l i ì c ì n m v ớ i p l i A n b ó n l i o í í l i n e p 1 1 ;M 1 h ữ u C 11 CÒI 1 l à m I n i ụ ĩ

I h;il liriíni' s;in phíltìi Hỏng ngliiCp

ỉ 11N llniMC vào nguổn ngu yỏ n liỌu mà sản phÃni sau k h i ù có lià n i lương cliAl

dinh clirớniỉ khác nhan

'I Ill'll lính má n N c h i ế m 0.4 3 5 '/í

!’,(), chiOin 0.3 v.s •'/,

K , ( ) c lìiố m 0 5 I V Í | 2 ? |

r i n i i lum c u c u n g cAp vi lining, Cik’ cí 1 At kích lliúli sinh Irưửnu Iilnr :

i i i b k ' u ' l i n ; 111X i 11, các c i i /i m, vitamin, chftt k há ng sinh, m ú p cAy ! rốn 51 lãnu klni

n:\ii!’ K Ill'll" hill (lirơc s All bOnli và lliời liòl kliãc imliièl Iiiít môi Inrừní'

ĩ V*><'MI I;i, sau kh i lim hoạch pliAn lníti C (< con có lác (hum làm (!AI lơ i \n p ỈÌÌIIL’ kli:i Miinjz hấp thụ khoá ng cho clAÌ, là m cho (IAÌ tílng tlẠ phì nliiOu, màu

mờ (IniiỊ! Iliời c òn có tác d ụ n g tốt clốn họ vi sinh vẠl có ích cho dất Irổng [9, I 1 1

M ill k h á c plìAn hữu cơ cò n chứa mỏt số chất hữu cơ cỏ lá c d ụng hạn chê độ

phiriíĩií' 1’ỈKip tlơn g ià n , (lỏ ỉhự c liiỌii, íl lốn k ém N girờ i t;i c h ỉ viỌc (lào san hô sáu

linfK- flit" I' ll và (lổ phố lliải xuAng, phía IrCti SỪ (lung dAt \ à vôi lìôt phủ lliÌHih mol

lớp lir HMOcrn Sau k h o ả n g 2-3 n ă m phố Ihài (lược c h u y ể n thành mùn I’lunrne

pháp ii;i\ lltt/n Willson Nil civ |.W| có những nhirợc đi ể m s;u 1: 'Iliời uiiin xử lý líMi cú

mill Imi Ill'll, sinh ra c;k' klií (lAc n hư ( ' I I, , II >s, NI 1, làm ó nh ic m kh n nu khí và 111 rức

i;í !" II l u n n nliiòm mòi Inrờim Xline (|ii;mli và ma ch mrức nuÀm ;ml) hưỚMí’ Iiíi

Mí , k 1 1 *"■ ' I ' l l n i ! I r ờ i , i l o n e v; Ị t v à c A y I r ổ n u

riiUi'nr ph;ịp k;'uì xtnìi kỉií vnỉi h(>c lừ pho lỉìiìi

Him I lift! sinh hn;'i cùa (|uá trình này là nli(t sư hoai đo ng cùa các vi sinl) vâl m;i cat' chai kho lan ( x c n l u l o / , l ic m i x c n l u l o / , lignin, prolcin, (inh hột va cac cltál

cao ph All lư khác) chrợc c ln iy d n thành các ch Át dỏ tan Viì CÍÍC chất khí Tronjz tie > khí

mòlitii cliièm (la sỏ ( > 6 4 % ) ị 3 1

( Ui iliỏm c ù a plunmg p há p này là nh ận dược mỌt loạt khí d ù n g làm nhiên liệu cuim cAp Iiịiuồn Iihiọi lượng c ao sử liụng c h o Iiliiổu mục đích, k h ổ n g ổ nliiỗm mỏi

1 rư<fnu R;íc lliiii sau khi lớn me n ilược c h u y ể n thành ịìliíìn hữu c ơ c ó cliAÌ lượng clinliđường c;t<> Ị uy nliiOn phương pháp nạy cùn một sỏ nhược cliỏm sau: Von dđu tir lớn.nãiiư snâi 111A Ị1, lòn nhiổu cổng dò luyổn c họ n nhiOn liêu

/ 5 / 2 Phương pháp ủ hiếu k h í /.?/

I ill'll ill tíniìi’ lún m en lự nil lèn có J;ỉ(> trộn

f J>A\ là plnnmg pháp cổ <Jiổn nhai, phố thài ílược chất thành d ô n g có chiổn cao

k ho áng lir l , 4i-2,5m IlỉUig Uiổn đả o trộn 2 lổn Nhiọt dọ trung bình trong (|tiá trình ú

là ‘S.Vt ’ Ụiiá Irình ù c ó d à o trộn kéo dài 4 tuân, độ ẩm d u y trì 5 0- 6 0 % Sail đ ỏ 3 đốn

4 tuần k h ò n g tliio trộn Tr on g giai đ o ạn này c ác loài n ấ m sợi và xạ k h uẩ n c hu y ển hoá cỉìAI hữu cơ lliành inùn ư u diổtn cùa phưmig p h á p này IA dỗ thực hiôn, ít tốn kí-m

- I /7/V ỈÌI.IIIỈÌ (fò/ií> k h ô n g (ỉ.io tròn IVÌ có th ố i k h í

rhiMiiịỉ pháp ù rác thành d ỏ n g c o (hổi khí ilo ViỌn ng hi ên cứu nôn g ngliiCp ilnn ímhicm Bcllsville ( M ỹ ) Ihực lìiỌn Rác ù Ihíìnli đ ỏ n g c ao tứ 2 - 2 , 5m Phía (lưới

co Iãp mol hè t hông phAn pliỏi khí N h ờ he lliÁng pliíln phôi khí mà các (|iiá trình

c hu y ên hn;i (lirơc xÀy ra n h a n h lum, nhiọt (J() clổng ủ dược ổn clịnli và phù hợp với sự

hồi) v íĩn e có g iớ i hạn í rong k h o ả n g nhiọt <J<) nhất đ ịn h N gườ i la c h ia vi sinh vạt

thành o k ’ I)l)(')m kliác nliau: ưa lạnh (dưới 25°C), ưa Am {2()-55°C'), tra nlúỌỉ (IrOn

45 ( ’) lụiiíời la cù n dưa ra loai cực ưa nhiọt (trOn 7()°C) T h ư ờn g các vi sinh vẠi ưa

A m r o ( l ; n I i h i õ l ( l ũ s i n h i n r ờ i ụ i p h á i t r i ể n 2 5 - 4 5 ( ' , c ò n t r a n h i ệ t t ì r 4 S - 7 0 ■( ’ I l i i u h è i

c á c l o à i ml t i i k h ô n g c ó k h à n ă n g s i n h t r ư ờ n g ờ n h i ọ t d ò t r ẽ n M ) nc , c h ỉ c ó m õ i v à i

n

loại ưa nliict c ó thổ chịu dưực Ỉ 1 60-62°C T r o n g quá trình ù nhiôt dô tSng lớn cao (tiCn 50°C) cấc vi sinh vât ưa ấ m n gừng hoạt d ộ n g h oặc chốt đi, chỉ còn các vi sinh VAI ưa nhiọt tổn lại và phát triổn Q i í n h vì vây các loại ( n ấ m sựi, n ấ m men ) tlnrờng chịu Iihiọi ké m, c h o nôn bị chối Irong qu á trình ù ừ nhiọt d ọ lổn cao Tr ong khi dó các loài vi k h uẩ n , xạ k h u ẩn có khả n ang chịu nhiọt d ộ c ao lum, lúc này hình thành các loại vi sinh vật ưa nhiôt (28] Nốu bổ sung hùn hoạt tính vào hể Ì1 rác khi bắt (.IÀU

ù, kủt q u à là Ihiốt lập dưực q uá n thổ vi sinh vạt ưa nhiọt s ớm lum M c k i n l c y và Vestal | ^ 2 | llift'y rằng khi nhiọt độ > 6 ( ) ° c làm g i à m q u á trình phAn giải chất hữu cơ

G i í n hữ ng xa k hu ẩ n ira nhiọt và mộ t số vi k h u ẩ n hoạt dộng

/ 5 5 2 Độ dm và sự íhoáng k h í

u cliAi hữu c ơ tự nhiôn (Ỉ1Ì dồ ẩ m c ù a ilrtng ù có vai trò q u a n trọng Đổ hoạt

d ộ n g các vi sinh vật c ần nước và k h ổ n g khí tự d o bon ngoài Khi tlộ ẩm qu á cao ( > w % ) sự Ihỏng khí k h ổ n g được hả o đà m Trái lại khi đ ộ Ảm thường ( < 3 0 % ) thì sự pliAn h ùy xày ra c h â m d o thiếu nước Các n gu y ổ n liôu có dộ h út à m k hác n h a u do đó

đỏ Ảm thích h ợp c h o việc ù là k h ổ n g gi ổng nhau Nói c h u n g đ ộ ẩm tốt nliÁt là

5 0 - 6 0 % d á n g ch ú ý có khi lôn tới 8 0 % [ 3 5 Ị K h ô n g k hí vào bôn trong d ố n g ủ một

c ác h tự nhiôn q u a khe h ờ c ùa nhiCn liổu h a y n h ờ dà o trộn YiCe đ ả o trộn ngoài viỌc

c un g cíìp lliCm khổng khí còn có tác dụng làm thoát C( )2, thuận lựi c h o q u á trình Ỉ1 ị24]

Ị)ỉỉ (Ổi thích c h o c ác sinh vật lù k hổ ng girìng nhau Do d ó yốu tô nà y g iú p ta xác định dượ c loại vi sinh vẠl n à o cliiốm ưu t hố Irong đ ố n g ủ N h i é u loại n ấ m sợi có (lie phát tridn ờ pH tliấp (4 -5) trái lại vi k h u ẩ n thích h ợp ờ pH tr un g tính Nak as aki

và civ 13 4 ị chỉ ra ràng ờ p H < 5 hoăc p H > 9 thì hoạt d ộ n g s ống c ù a vi sinh vẠt (rong

d òn g ủ g i ả m rõ rỌt và pH = 7-8 là thích hợp nhất c h o qu á trình ủ T r o ng khi ù pH thay dổi vỉ\ dÀn trờ thành kiổm do hoạt dộng pliAii giải protein thành N H , cùa vi sinh vệt

1.5.5.4 T ỷ s ấ C Ỉ N

NOu xác Ihực vât c ò n non, vách tố hà o m ỏ n g h à m lượng N cao, mức đ ộ lìoá

gồ lliâp thì lôc dỏ hình thành m ù n n h a n h d o hoại d ộ n g mạnli m ẽ c ủa vi sinh vật 116|

ví vẠv tí sò C.VN có ảnh h ường đốn quá Irình ủ T ý sô C/N Ihích họ p lìhAl là 25-35 12! I NCn lý sỏ CỴN quá thấp N sẽ llioát ra nhiổu dưới d ạ ng N H , ảnh hưởng lới pll mõi trường Trái lại nốu C/N quá cao, hoại d ộ n g c ù a vi sinh vật sẽ g i ả m do thiêu N Các n g u ồ n iiguyOn IiỌn khác nhau sẽ có lỷ số C /N khác nha u [ 3 2 ị Có thổ tlùiiịỉ các

n g u ổ n nguyOn liỌu có (ỷ lô C/ N quá t hấ p (nirớc thải độ ng vẠt, phAn gia c ẩm ) dể hổ sung c h o thích hợp ĐAy là yốu t(1 q u a n trọng dể góp phần làm tang hoạt đ ộn g và

/ 5 5 5 Yếu tô vi sinh vật

Tmiiịi đ ỏ n g ù có rất nhiổu loại vi sinh vẠt khác nhau, c h ú n g d ó n g vai trò (ỊUiin IICHIĨ trong phftn hủy các hợp chAl xciilulo/a, licmixc ii lu lo/ a, lignin thàĩili ch At tmni c ùa ilAl

Nịiunn nguyOn liỌu hữu c ơ lừ thực vẠl c ó thành phán ch ính là các

h y d i a k m linn trong dỏ x e n l u l o / a và h c m i x c n l u l o / a là chù yếu và được lignin hao học làm t ho ngtiyCn liỌu vững chắc khổ phftn giải

Tr ong (lieu kiỌn liiốu khí, các vi sinh vạt có khả íiíìng sử d ụ n g o xy tự do fill An giai hyilralcMcbon một phần <Jc? tổng hợp sinh khỏi, tích lũy nílng lượng, một phàn bị khoá ng lioá ỉliànli C ( ) 2 và nước

Ph ương trình (ổng quát nlnr sau:

« : i ỉ 2())X -> X C H , C ( ) ( ) H

O I , C ( ) ( ) H - > c u , + C ( ) 2

N - > N U ,

IVpinn : 10 5 MAi tnrcme nước cliiốt -•;« (,u/l)

C M CNước

: 5 : 1 1

pH : 7

2.2.2 Moi t r ư ớ n g n u ô i x ạ k h u ẩ n [17; 31 ]

< i/\ \cn n nitni/ thạch: M ỏi mrờiiỊỉ Cììuco-ỉiSỊVirnỊỉtn lììiìcÌT, M ỏi mròiiỊỉ ỈSP- ì ( 'lh;u li (!;II /11,It h )

2 V P l l l ' U N i i P H Á P

2.3.1 ( Yu p h ư ơng p h á p địn h tính và địn h lượng

- Mỏi n ư ờ n g : Agar: 2()g ; N a H 2P ( ) 4: 6 , 15g ; axitric: 2,5g

Cơ chất: lg ; Nước cất: iOOOml ; p l ỉ - 6,5

I >1111 Ian (hạch rổi pliAn vào các đĩa, dừn g khoan nút chai k hoan In nho (lịchmiòị cAv (lã tltntc li I Am vào clÀv l(Ỹ ỈJ)Ổ ờ IỈI ấm 5()"c Sau 24 giờ tráng Lugol , dokiVlt Ilurứi' vòim phAn giíii

Until tính x e n l u l a / a ihrợe Xiíc clịnli dựa vào kích thước vòng ịiliAíi uiíii

< ì ; m b o I l i t ÀII m r ớ c t r o n g ' I l i C m 3 m l t i l i n g ( l ị c h r ( 1 C h o à l a n t VI a ( l i u í ỉ n (I rt 1 > ;ì I ì u (lim u (lịc h I ) cho tiến k h i xufl't hiỌn miHi hổn g nhai bổn iro n y M) giAy

r- KOI (|Uíi : ( Vr I ml K M n ( )., ( nCti I = 1000 ) = I mg Cu

Mà I mg CÌI —> 1 m g g l u c o / aMÃII (lAi c hứng dược l;ìm Itrơng lự nlìir irOn nhưng dịch c n / i n i dược phá huy baim c ác h được (.lun sỏi Irước 5 pluíl

Sinh klioi vị kluiíiri dược xác định theo plnrtmg pháp đo dô dục

Sinh klirìi xạ k hu ẩ n xác định theo p h m m g phá p do Irọng lưựng khổ

2 12. IMiAn lùp và tu yển chọn

2 J 2 / I ’/u in lâ p

( All 10 ịi mẫu d At (dã n g liiổ n nhò và trộ n đổu) cho vào hình nón chứa MO ml

I1Ư(V vô trimg, lắc d(?u trong 30 phút Sau d ó pha loãng m ẫ u t he o nốn g đ ộ g iá m thill

( ay dịch pha loãng ờ nổiig dỏ 10 1 trCn mỏi trường i l u l d i i n s o n & ( ’laylon (lèpliãn lẠp vi khiiÀn và trCn mỏi Itirừng ISP-4 ( thav tinh bột hằng C M C ) dể phAit láp \ a kiuiẢn, sau đ ó dại ờ tù ấm 5 0° c Sau 48 gi ờ lấy ra q u a n sát các đĩa mòi trường

1 lnlc hinsoii & Clay ton và cAy Iruyòn từ các khiiAiì lạc riCng lẽ vào mòi trường thạch thương Sau 120 gi ờ lấy ra q u a n sát các đĩa mỏi trường ISP-4 và c ấy truyổn từ các khuÁii lạc riOng rẽ vào mỏi trường ISP-4

2 3 2 2 T u y ể n c h ọ n

- Vi kluiàn (lược c ấy vạch trôn mồi trường H u t c h i n s o n & Cla yto n nuối ở 5()°c, sail

24 uiờ lAy ta (ráng Lugol, d o vòng phân giải C M C C họn 5 c h ù n g có vòng phAn giíii

C M C lớn nliấ( nuối c ấy lÁc 2 20 v òng/phút trứn mỏi Iriùíng H u t c h i ns on & Claylon dịch llió SítII 24 ịiiờ ly lAm 5 0 0 0 vò ng/phút lấy dịch nuỏi cấy, xác dinh hoạt lính C\l(' -;i/M bằng plurmig p há p k hu ế ch tán trớn (hạch C họn 7 chí mg vi khnÁn có vòng phân giải C M C cao nliÁI

Xạ khtiíỉn dược c ấy vạch trOn mỏi trường ISP-4 (thay linh bột bằng C M C ) nuôi ờ 5()°c, sau 72 g iờ iấy ra Iráng Lu go l , (J() v òng pliAn giải C"MC' ( l i o n 5 cluing l ó vòng pliAn giài C M C lớn nhất nuổi c ấy lác 2 2 0 vòng/pluil Ill'll mòi irườiiỊi ISP-4 ( thay linh hột bâng C M C ) (lịch thể, sail 72 giờ ly IAm lục ỈAy dịch trong, xác dinh hoạt tính C M C - a z a bằ ng plnnmg p há p kỉniốch tán trCn

t h ạ c h (1)0(1 2 c h ủ n g xạ k h u ẩ n c ó vòng phAn giải C M C c ao nhất

hint miitf* sinh các enzim ngoại bào kliác

\ ; i f (linh lioạt lính cùa các e n / i m ngoại bào khác hang phương pháp khikYli

hill Ill' ll t l i ; i r l i I h a y c ơ t' hAt h íìn g :

I inh hot lan : Xác định hoạt línli a m y l n / a

( ';i/cin : Xiíc (lịnh hoạt tính p r n t e a / a

\ \ l : m : Xác (lịnh hoại tính xylaiiii/a

\ \ u el : Xác tlịnh hoạt lính a v i cc l a/ a

- C M C : Xác định hoại tính CMC-a/.a

- X n i l o h i o / : Xác định hoạt lính xcnlobio/.a

ỉ )o vònu plirtn giíii c ùa các c ơ chất trOn

( 'Im l()g CIÍ chAt lự nhiCn : Rcifm, m ù n cưa, vò lạc , lá m ía vào hìn h nón T h â n

11» ml 111(1(1 , (lào liều, klùr trùng I Mtm Irony 30 phút CAy 5 'V g iông vi kliuẢii Xíi

klniÁn v;t lio n lìtíp 2 chùn g v;H) hình f);ìl ờ lủ ÍÌI11 5 0 ° c trong 10 ngày, lAv ra , thèm

')<> II|| Iiưứr ríu, ntỊÍìm imtiỊi 2 giờ San đó (lem loe IÁV dịch e n / i m thổ, xác (linil linnl

tính ( ' M < ' ;i/a hằng phương pháp khiiOch tán IrOn thạch

I lai c h ủ n g vi kluiẢn và xa k h u ẩ n đirực c ấy vạch vuổim gó c với n h a u trên môi tnrưim Ih;ic h tlnrờng Sau 5 n g à y Cịiian sát

2.3.3 1’liiìn loại vi sinh vật

ỉ ièn hành mội loạt các thí nghiỌrn : n h u ỏ m Grain, n h u ộ m bào tử xỉr lý

Iiliièl Xiic (lịnh khá năng di dộ ng , liiúu khí, kị khí h ay vi hiếu khí Yà dựa vào vị Irí phun lo.ii r u n Bci gev i!ó (lịnh loại lie’ll chi 11 7 1

I >ưa then CỈÍC tài liỌti của VVaksman (19 61 ), Kra si l ni kov (19 70) , (ỈMII/C lỉcigey ( I9H9) và lài liỌu tha m k h ả o các hàn m ỏ tả c ùa dnrơiiií tlình xạ ktiiiAn < | I I ( H ' 10 (ISP) (Shirling và Cìotllich, 1966) 118 1

2.3.4 D ạ c tírili n u ô i c ây

C h ù n g vi kh uẩ n được nuổi c ấy trôn m á y lắc ổn nhiọi 2 2 0 v ò n g / phút ờ 5 0 ° c lĩén các mòi trường 1, 2, 3, 4, 5 Sau 24 g i ờ xác ilịnh hoạt tính C M C - a / a hằiiíi phương pluíp k h u ế ch lán IrCn thạch, đ o O D và pll

( Ill'll!ị: xa khuÀn dược nuôi cAy IrCn m á y lác ổn Iihiọi 2 20 v ò ng / phtíl ừ S()"(' (lóit cát môi Inrirng ISP-4, CV.apck-Dox, (ÌHti/el, khoai tAy nước cliiot giá Sau 17

ịi!(r xác clịnh hoạt lính CMC-a/.a, xác định sinh khỏi và pH

ì,u n c h ọ n p ỉ ỉ n u ỏ i c á \ th íc h họp.

( 'hung vi k h u íin dược n u ổ i cAy IrCn m á y lắc ổn nhiọt 2 2 0 v ò n g / phút ờ 5 0" ( ’

Ill'll mòi li ương 1 dược chỉnh p l ỉ lừ 4 đốn 9 Sau 24 giờ xác định hoạt tính C M C '

a / a , t i n ( ) | ) v à | ) ỉ ỉ

C h u n g xa k h u ẩ n đirợc n u ỏ i c ấ y trCn m á y lác (H1 nliiọt 2 2 0 v ò n g / phút ở 5()"(’

Iron môi trường ISP-4 dược ch ỉnh p l ỉ lừ 4 (.lốn 9 Sau 72 gi ờ xác dịnlì hoạt tíní)

C M ( ' a/;i, xác (.lịnh sinh khối và plỉ

IỈHI cliọn nhiệt dỏ nuôi cây thích hụp.

( ';u t illing vi klìiiẢn dược nuỏi cấy trOn m á y lác Àn nhiọi 22 0 v ò n g / pliúl

IK'11 m oi nư ờ ng 1 ờ các nhọt ilA 2 5° c , 3( )°c \ 3 5° c , 4( ) °c , 4 5° c , 5()"c, 5 5° r f i ( ) V

Sau 24 giờ Xííc d inh hoạt tính C M C - a / a bàng phương phá p kỉiuốch tán trổn thíK-li, (lo

O l ) v à p i I.

G u ì n ị í xạ khu ẩn dưực nuôi c ấy Irôn m á y lác ổn nhiệt 2 2 0 v òn g / phút ờ các

nlièt độ 2 5 ° c \ M)°c , 3 5 ° c , 4 0 ° c , 4 5 ° c \ 5 0 ° c , 55°c, 6 0 ° c trôn môi trường ISP-4, pỉi

7 Sail 72 giờ, xác định hoạt tính C M C - a z a , xác dinh sinh khối và p l ỉ sau lổn men

2.J.4.4 Lựa chọn thời gian nuôi cấy thích hợp.

O ù m g vi k h u á n dược nuổi cấy trớn m á y lắc ổn nhiẹt 2 2 0 v ò n g / phút ỏ 5()°ctròn mòi Itirờng I trong 48 giờ Cứ 8 g i ờ lấy niÃu I lán xác ciịnli hoạt tính CMC-a /ỉ ibãitu plurírnịz pháp khuốcli lán Irún lliạch, <Jo ()1J> Vỉl pH

C h ù n g xa k h u ẩ n dược n u ỏ i c ấ y trOn m á y lác ổn nhict 2 2 0 v ò n g / phút ở S ( ) V

trỏn mòi (rường 1SP-4 trong 144 giờ CYr sau 24 g iờ lấy inÃti, xác định hoạt lính

( ’M C - a / a , Xiíc cỉịnli s in h klirti và p H sau lổn m en

2.3.4.5 ỈAta chọn nguổn cacbon thích họp.

(Tiling vi k h uẩ n dược nuối c ấy trôn m á y lắc ổn nlìiọt 2 20 v ò n g / phút trên mỏi trường I nlurng n g u ồ n c a c b o n dược tha y lần lượt hằng : C M C , tinh bột tail, hột gao, g l u c o / , s ac c a r a / Sau 24 gi ờ xác định hoạt tính C M C - a / a h ằ n g plurơng pháp

k litiè c h tán tlèn Ihach, do O D và pH

(Tiling xạ kluiÀn được ruiổi c ấy trCn m á y lÁc ổn Iihiọi 2 2 0 v ò n g / phút ớ 5 0 ° c

trôn m õi I rường ISP-4, p l ỉ 7 nhưng ngu ổ n cacbon ilư ợc thay lấn lượt bằng : C M C ,

tinh 111>1 l:m ị ĩ l i a o / , s a c c a r a / , lacto/ Sail 72 giờ, xác định lioạl tính ( ’M C - a / a , xác (linh Miili khỏi và Ịill sau lCn men.

2 1 - 1 6 Ì.IUI chon nguồn n itơ th íc h họp.

Cliimjl vi k huẩ n dược nuổi c ấy trOn m á y lác ổn nhiỌl 2 20 vò nụ/ Ịiluíl livn nidi I rường I nh ưn g n g u ổ n nitcy được thay thố bằ ng : ( N H 4)2S ( ) 4, N a N O ị urổ, NiiNOj ( tiíc n g u ồ n nitơ được tính t he o nguyOn tử g a m sao c h o đé u nlnr nhau) Sail

24 uiờ xác (lịnli hoạt tính ( ’M C - a / a bằng phươ ng pháp khuCcli tán trCn thạch, tlo O I)

I 5 pluil, líìy ti Ịch trong n h ỏ VÌU) các dĩa Felri (hạch thường đã dục lỗ và c ây vi khuẩn

k iế m định C ũn g làm n h ư trôn với xạ k huẩ n n h ư n g nuôi trôn môi trường ISP-4 sau

120 giờ X i í c (lịnh hoạt tính k há n g với các vi sinh vạt kidm d i n h

Đại vào lủ lạnh 4 ° c trong 4-K giờ, sau d ó đạt vào lù Am 3 0 ° c Sau 24 gị(í lấy

ra lịu a n sát vòng vỏ kỉiuẢn

2.3.6 K uzim x en lu la za

X;k’ (lịnh (lường khử ihct) phương phá p Mi cr o - Bertrand trOn các n gu ồ n xenlulo/íi

khác nhau :

Hoạt Hull (tuông lìoá bông

1 >kIi nuô i t'fly : (),*> till ; lĩổ n g Ihftm mrớc : 5 0 m g ; Đ C m X it rat { pi 1:6 ) : 0 5 m l; ủ

hồn hợp ờ S()°c trong 24 giờ; xác dịnh đ ường khỉr

( p l ỉ : 6 ) : 0 5 nil ù hỗn h ựp ờ 5 0 ° c trong 1 giờ, xác định d ườ ng k h ù

xilrat ( p l ỉ : 6 ) : 0.5 ml ủ hỗ n h ợp ờ 5()nc trong 1 giờ, xác định dườ ng khử

- ỉỉo ạ t tỉnh (íiròĩig hoá CM C: Dịch nuổi c ấy : 0,5 ml; C M C 1 % trong dọ 111 xitrat (pỉ 1:6): O S nil; ủ hỏn h ợp ờ 5()°c trong 1 giờ, xác đ ịnh d ườ ng khử

2 '.7 S:in xiiỉit c h ế p h ẩ m

t Xạ khuAri dược miổi cấy lík 20 0 v òng/phút (rCn mồi trường i s r 4 ờ s o ('

Iiuiiị; 2 Iiịiáy Sau dó cấy 10% vào mỏi trường lOn me n xAp than bùn : dịch khoáng

1:1 11 s n g à y sail dó sấy khỏ ờ 5()nc ch o t l í n độ Ảm I 2'7,

♦ Vị k h u ẩn dược nuAi c ấy lác 2 00 vòng/pluít trOn mói trường nuAi vi khu An ớ

SO ( ' Irong I ngày

Sau d ó Cííy 10% vào mối m rờ ng lCn m e n xỏp thai) hùn: dịch k ho á ng = 1 : 1

l ; s n eà y sail do sấy khổ ờ 5 () °c c h o đốn dọ ẩ m 12%

2.3.S 111 1 ( l ụ n g c h ế p l i ẩ i n p h â n giải c á c p h ố t h ả i s a u l i m h o ạ c h

2.J.S.I I ’lm ong pháp xác dịnli (lộ ám

( 'An c h ín h xác l()g má u khổ khổ ng khí, s ấ y Irong lú ờ l ( ) 5 ° c q u a clổm clio

tic'll l i ọ n g lirirng k h ổ n g d ổ i , sau d ó lấy ra (Jổ trong bình Ill'll íim ( c ỏ C’aCI, khan), (lu

À 111 ill trọng lượng IU rức bị mất di

Đ ộ Ảm c ủa rnảu ( %)

N : Đ ộ ả m c ủa mẫ u (%) p,: T r ọ n g lượng m ẫ u tnrớc khi sấy (g)

p 2: T r ọ ng lirợng m ẫ u sau khi sấy (g)

2 Ì.S.2 PhuoììỊỊ pháp xác (lịnh % giảm trọng lượng kliõ của cơ chất

f )<> g iá m trọng lượng khổ của cơ chất c h ù yếu q u a lining ch At hữu cơ hi mát

(li IIOIIJI (|ii;í 11ình pli.ìn gi ải l igiio-xenltilo/ a.

Đ ộ g iá m Irọng lưựng ( %)

( m 0 - 111,) 1 0 0 %

-/0 g i ả m trọng lượng chất khổ m„: T r ọ n g lượng khổ c ủ a mÃu han dÀii

m t: T r ọ n g lượng kliồ c ù a m ẫ u sau khi lòn

m e n rắn

( ’An I0g m ầ u cho vào bình nón c hứa 90 ml nước vó trùng, lắc 10-15 phút Pha

loàiìii ờ các nổn g đỏ 10 2, 10 ’ 1 0 ' ’ Đ ổ mỏi trường phAti lập vào dĩa Petri dã võ

IIỈIIIU, Iitil mõl linmg xác clịnh dịch có dỏ pha loãng thích h ợp c h o vào đìa moi

trường, mỗi nồn g đ ộ lạp lại 3 lẩn San đó d ù n g íịiic gal vô Irìmg dàn tlcu trôn nnìl

lliiicl)

sỏ' lố hào vi sinh vật trong l g mầ u ( CFƯ /g)

A: SỐ t ế bào vi sinh vật trong l g m ẫ u ( CFlJ /g)a: Srt k huẩ n lạc trung bình c ù a các hộp Pctri có c ù ng nổng dộ V: Lượng má u cấy vào h ộ p Petri (nil)

n: Đ ộ pha loãng c ùa m ẩ u

Ig m ẫ u kh ô k h ổ n g khí thrực hoà với 9 ml nước cất, lắc m ạ n h và tlÀm kỹ hằng dua thủy tinh trong 15-20 phút sau đ ó lọc bầ ng giấ y lọc Du ng dịch lọc được tlỉmg

d ể xác tlịnh p ỉ ỉ bằ ng m á y d o pH

Cắc chỉ tiôu N, F, K dược xác định th eo các phương p h á p sau

1 Nitơ t ổng s ố được xác định theo phưcmg p há p K e n d a n (Kjelhtlal)

2 Niu* dỗ tiổii được xác đ ịnh (heo phươ ng p h á p Chiurin - C ononova

1 Pliotpho tổng số dược xác định t he o phương pháp so mà u xanh Moliptien

4 P ho tp h o dỗ liêu dược xác định t he o phưctng phá p O ni oni ị 1964)

“ý Kali tổng sổ được xác dinh th eo phưcmg ph áp q u a n g k ế n gọn lửa

6 Kali dỗ tiổu dược xác định t he o phưcmg phá p K i c c x a n o p (1933)

( liAI hữu c ơ dirực xác dịnh t he o phiKtng pháp Chiurin

2.3.8.6 V dỏng p h ế p h ụ phẩm nông nghiệp

Ti ơn hỉUih ủ n h ư sau: p hố phụ p h ẩm n ỏ n g nghiỌp dược xế p từng lứp 2 ( M 0 c m sail cló rắc mỌt lứp phAn c h u ổ n g , (han hùn ho ặc đất, tưới Àm bÀiig c h ế phổm đã phaloãng X ế p (hành d ố n g c ó chiổu n g an g 2 m , chiồu c ao 1,5 nì, chiổu dài tuỳ ý Hàng

màn dào và bổ sung nước dể duy trì dọ ẩm khoảng 50-70%.

a II

A

V

C h ư ơ n g 3 KÍrr QUẢ VÀ THẢO u ẬN

1 I I’ l l AN I / \ p V Á T U Y H N O I O N

VI I IMiỉin l á p

l ư 20 1)1 Au đất ờ ỉ l à Nội, N a m fJ)ịnh, 'ỉliái Hình, T h a n h Hoá, Hỉ\ TAy, llnìi

Hình I lái Dương, và Hài Phòng c h ú ng lỏi đ ã phân lập trẽn ruổi trường Hutchinson

tK: ( 'laylon ờ uliiọi <J() 5()°c" được 7K c h ủ ng vi klniẩn và trCn mỏi trường ISP-4 ch rực

42 d i ù m i có khả n ă n g phân giải CMC Các c h ủ n g vi khuẩ n pliAn lập dược sơ tuyến

(lổ lựa c h o n các c h ù n g cổ hoạt tính C M C - a / a cao bàng plm<mg pháp cấy vạch Irèn

rnôi tnrờng H ut c hi ns on & Clayton với vi khiiÀn và IvSP-4 \(Vi xa khuẩn Sail 4S giơ

lỉáng l.ngol cho vi khuẩ n và 120 giờ c ho xạ kliuÁn, xác định hoạt lính pliíìn giíti

C M C

lỉdnịỉ 1 Khả nâng phân giải CM C của các ch ủ n g vi kh u â n và xạ khu â n phân láp

dược ó rác tỉnh phía Bấc Việt Nam.

Cliọn 5 c h ủ n g vi k h u ẩ n và 5 c h ù n g xạ k hu ẩn có vòn g phan giải I Ớ I1 nhất Tiên

hà nh miổi c ấy IÁC 22 0 v òng/phút ờ 50°c trCn mỏi trường H ut c hi ns on & Clayton và

IS1’ I Iiong 24 g iở với vi khuẩ n và 72 gi ờ với xạ kluiíỉn Sau khi nuôi c ấy deni ly tAm

5000 vòng/phú! trong 15 phút thu dược d ịc h cn/.im tliỏ Hoạt tính pliAn giíii ( ’M r

dược xác định hãng plunmg pháp kh uế ch lán trớn lliạch

l ừ koì q uà bàng 2, c h ọ n 2 c h ù n g vi kliuÀn V20, V54 và 2 c h ủ n g xạ kiiuÁti M4, M 10 có hoạt tính phân giải C M C mạ n h nil At dể nghiOn cứu sAu lum

ỉìtiitỊỉ 2 Iio ạ t tính phân gidi CM C cùa các ch ủ n g vi kh u â n và xạ kh u â n dược so tuyến

H o a f l í n h p l i ỉ i n giải C M C ( l ) - f l , m i u )

24

2229 26 27 26 29

31

27 27

Xạ k hu â n

3.1.3 K h ả Iiăng sinh các en zin i ngoại bào k h á c

M u ổ n phAn giải n h an h các ph ố phụ pliÀrn nố ng nghiỌp đòi liòi phải có sự hiệp

đồng cún Iiliiòu vi s in h vẠt sin h ra ĩih iổ n loại c n / i m (lổ lương l i k ’ Ví Vĩ các cơ chill X iíc

ciịnlt lioạl lính cùa CÍÍC cn/.im ngoại bào k hác hằng phư<mj2 pháp klniêch l í í n Irèn

Xác định hoạt tính p r o t c a / a Xác định hoạt tính x yl a n a z a Xác đ ịnh hoạt tính avicela/.a

X ác định hoạt tính xcnl()bi()/af)n vòng phAĩi giải c ủ a các c ơ chất trOn

B ang J K hả nàng sinh các enzim ngoại bào khác

Từ kOí (|ii;i c h o ihÁy: ngoài khả Iiỉìng sinh c n / i m x c n l u l a / a các c h ủ ng vi klniiin và xa khuẢii này còn c ó khả lỉíìiìg sinh các e n / i m Itgn;ii hào khác Ilnạt línli cu;! r;k' e n / i m ngoai hào IIàv khá cao Vì vậy, khi sứ thum các c h ù n g này lionu đ ô i ự

II ( I m i ị i o s l I liilc cliiiii s ẽ g i ú p c h o (| i i á ( t ì n h pl i An gi í i i d i ò n l a n h a n h t l i o n u v a li icl <lè

3.1.4 Kliỉi Iinng phân giải x e n lu lo z trên các cơ chát tự nh iên

T r o n g tự nhiên nhiổu loại vi sinh vật cổ khả nftng sinh C M C - H7.a T uy nhiCn

k hô ng phải có nhiổu vi sinh vật cổ khả n ăng sinh e n z y m tlmỷ phfln xenlulo/ lự nhiên nlnr bông, giấy lọc bời vì m u ố n phân giải x e n l u l o / tự nhiOn, các vi sinh vật phải có phức họ c u / i m xcrilula/a tương dổi đẩ y dù K h ả n ăng sinh phức hộ e n z y m khá dÀv tlú sẽ làl ilmẠii lợi ch o vịỌc tạo cho ph ẩm vi sinh vật làm pliAn ủ

('Ay Iừng c h ù n g riCng rẽ vào Cỉíc n g u ổ n phố phụ pliíỉm n ồn g nuliièp có chứa

Tìr cúc kết q u ả ờ các hàng 1, 2, 3, 4 c h ú n g tfti c h ọ n 2 c h ủ n g vi kliuAn V 20 và

c hú ng xa kluiẩn M 1 0 là các c h ủ n g c ó hoạt tính phAn giải c ác n gu ổ n c ơ chất mạ nh nil At cho các ngliiCn cứu sâu lum

3.1.5 K h ả Iiiinn (lôi k h n n g c ủ a 2 c h ủ n g vi k hi iỉ in và xạ k h u ẩ n

M u ỏ n có mẠt cliố ph.im vi sinh vẠt có ho ạt tính sinh họ c m ạ n h , mội trong các YÍMI t'ÀII là phíii có khả nAng tổn tại ờ trong các diòu kiỌn mỏi Irường k hác nhau, các

c h i m u vi sinh vẠt trong c h ố p hẩ m phải k h ổ n g drti k h á n g nhau Irong quá trình sinh

trường và phát Iriòn,

Hai c h ủ n g vi k h uẩ n và xạ k hu ẩ n dược c ấy vạch vuông gó c với nhau trên môi lnrờng thạc h lliường Sau 5 ngíìy q u a n sát kết q u à 1 rCn đĩa thciclì c h o thấy cả h;ti

c h ủ n g này (lổ sinh tnrờiig tốt và n g a y cà noi tiốp xúc với nhau, đ iể u nà y c h ứng ló 2

c h ú n g nà y k h ổ n g dối k há n g n h a u, phù h ợ p c h o viỌc sàn xuất c h ế p h ẩ m sinh học

3 2 ĐAC' ĐIỂM SINH HOC VÀ PHÂN LOẠI

3.2.1 D ạ c (li em s i n h h ọ c VÌ1 p h â n loại c ủ u c l u i n g vi khiKỈn

Mọt loạt các thí nghiỌm dã dược llìực liiỌn: n h u ộ m Cìram, nliuỌm bào từ , xứ

ly nhiệt Xiíc ilịnli khá nAng (Ji tlẠng, liiốu khí, kị khí hay vi hiếu khí Từ kcì quá tlui tlirơc ở h ãng 5 và theo kh oá pliAn loại c ùa Bcrgcy, có thổ kêi luận: c h ủ n g V 2 0 thuộc

chi lìn c iìh is

Oiổn d á n g c h ú ý khi n h u ộ m G r a m là : khi g iỏng còn non ( 8 - 1 2 giờ sau khi nuôi Cííy ) các tố hào hắt m à u tím ( G r a m +) , nh ưng khi g iỏ ng già (sau 24 g i ờ nuôi cAv) lại hát mà u hổng ( G r a m -) Điổu nà y c ó thd là do phá n xạ thoái h o á làm thay dổi tr on g kết c ấu t hà n h t ế bà o [ 1 7 1

San khi kết luận c h ủ n g vị k h uắ n V 2 0 c ó thổ t hu ộ c chi Bacillus. f)ổ khảng (lịnh c h ác c hấ n điổu này, c h ú n g tỏi tiến h à n h pha loãng g iố n g trong các ông n gh i ệ m (lựng nước vổ trùng và tiến h à nh xù lý nhiọt ờ 8()°c trong 10 phút rỏi cấy g;H trOn mỏi Inrừiiịỉ 1 và đổ ờ 5()°c San 24 gi ờ Ihấy các k hu ẩ n lạc mọ c có h ình d ạ n g dũng như kluiíỉn lạc c ủa các c h ù n g khi c hưa xử lý nhict Điòu nà y mội lÀn mía k hẳ ng (lịnh

c h ú n g vi kluiàn trCn lliuộc chi Bacillus

.*.2.2 í ); r (liêm sinh học và phân loại Clin clu in g xạ kh u ẩn

C h ú n g xạ kliuÂn M 1 0 dược q ua n sát khả n.Hig sinh trường, mà u sắc khuÀii ly kin s i n h , khiiíỉn l y c ơc hAt, SÁC trt I1 0A tan IrCn 6 loại mỏi trường, q u a n sát eurtng s i n h

h a o tứ ờ kính liiỏn vi q u a n g học, q u a n sát hình d ạ n g và kếl CÀU bổ rnẠt c ùa bào lir Iii'11 kính hiển vi diCn từ, khà nAng chịu m uố i , khả 11 Ang đ ổ n g hoá các n g u ỏ n dường ill rực ghi ờ bàng 6a và 6h

Ịỉàng ổ(i: Dặc diêm nu ô i cây của ch ủ n g xạ kh u â n M 10.

M òi trường K h ả n ã n g sinh M à u Siíc M à u Sí1c Síic tố ho n

H-M I Sinh trường mạnh; (++) Sinh trưởng hình thường; (+) Sinh trường yốu

B áng 61): Dặc diêm sinh lý, sinh hoá của c h ủ n g xạ kh u ẩ n

Khá riănu (Irìng lioá đường

-(+) Sinh mrờng hằng hoặc mạnh hem đỏi chứng <Jư<mg

(+) Sinh trường kém h(tn dổi chứng (lưtTng nhưng manh hem đrti chứng Am

( ) Sinh mrừng kém hoặc hằng ilAi chứng Am

I ir kct qu á h à n g 6a và 61), dựa theo các lài liOu CÚM W a k s m a n ( l % l ) Kra si l ni kov (1970) , G a u z e (1983 ), Bcrgey ( 1 9 8 9 ) và lài liCu t ha m kháo các hàn mò

lá c u a c h ươ ng trình xạ klniẢn qurtc tỐ(LSP) (Sl)iílmg vìi Gotilicl), 1966) 11SỊ C húng

xa k h u ẩ n M i l ) dược xác đ ịn h là Strcplomyccs thcrmollnvus.

v < Đ Á ( T ÍN H N U Ô I CAY.

3.3.1 Đ ặ c tính n u ôi câ y củ a c h ủ n g vi k h u ẩ n V 20.

3.3.1.1 Lựa chọn m ỏi trường thích hợp

Cl ủmg V 2 0 dược nuổi c ấy lác 22 0 v/ph trôn 5 tnổi trường khác nha u, ở 5()°c

Sau 24 g i ờ xác định hoạt tính C M C - a z a , ( ) D và p l ỉ Kổt q u ả ờ hình 6 c h o thấy sinh khối c ao nhai trCn môi trường 1, 2, 5 Hoạt tính C M C - a z a c ao nhất trôn mồi trường I (chúa chat c ả m ứng tổng hợp x c n l u l a / a là C M C ) Vì vây, mồi tnrờng I dược chọn

c h o c á c nghiOn cứu tiếp theo

I ỉìn h 6 Lựa ch o n m ỏi trường thích hợp

C h ú n g V 2 0 dược n u ồ i trCn m á y lắc 2 2 0 v/ph ờ 5()°c\ trCn mỏi trường 1, pll(hay đổi lìr 4 dốn 9 Sau 24 g i ờ xác định hoạt lính C M C - a / a , O I ) và pH

úỗ

ỉỉ ì n h 7 Ả nh hưởng củ a p l l nuôi cây d ến sin h tổn g hợp CMC-ii7.il cù a V20

KOI q u à hình 7 c h o thấy: G i ủ n g V 2 0 sinh trường và tổng h ợp CMC-ỉi/.a ờ giiii

pl 1 rộng lìí 5 5 -9 0 nhưng pH 7 0-8.0 là lliích hựị) nhất

J.J.1 Xác dịnh nhiệt dộ nuôi cây thích hợp.

C h ù n g V 20 được nuAi cấy trong c ác tliổu kiCĩt trôn nhimg với nhiọt tin thay đoi: 25"c Mf c, 35°c, 40°c, 45°c, 5()°c, 55°c, 6()°c Sau 24 g i ờ xác clịnh hoạt lính ( ’M C - a / a , ( )1) và pH

.13.1.4 Xác (lịnh thỏi gian nuôi cấy thích hợp.

( l ù m g V 2 0 dược nuổi ờ diổu kiỌn d ã nCu trong 4X giờ Cứ sail K giờ lại lấv DIÃII dò xác định hoại lính CMC-a/.a, O D và pH

Kốt (|uà(hình 9) c h o thấy: pH sau nuổi có xu hướng tăng ICn sau dó dừng lại

ỉ loại tính C M C - a / a và sinh khối cao nhất sau sau 24- 32 giờ, sinh khôi và hoại lính ( MC- a / a líìng lổn sau đó c ó XII hướng g i à m tlÀn do chất cliất dinh dưỡng cạn díiii

và d o tố hào bị lự phfln