Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ph đến quá trình tạo màng biocellulose trên môi trường dịch dưa chuột (cucumis sativus l 1753)

Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng tạo màng Biocellulose trên môi trường dịch dưa chuột .... Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ pH tới khả năng tạo màng Biocellulose trên môi trư

QUÁ TRÌNH TẠO MÀNG BIOCELLULOSE

TRÊN MÔI TRƯỜNG DỊCH DƯA CHUỘT

(CUCUMIS SATIVUS L.1753)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Vi sinh vật học

HÀ NỘI - 2019

QUÁ TRÌNH TẠO MÀNG BIOCELLULOSE

TRÊN MÔI TRƯỜNG DỊCH DƯA CHUỘT

LỜI CẢM ƠN

Bằng tất cả tấm lòng kính trọng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới cô giáo, ThS Nguyễn Thị Kim Ngoan, người đã tận tình chỉ bảo

và giúp đỡ em thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ bộ môn

Di truyền – Công nghệ sinh học, Khoa Sinh - KTNN, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kinh nghiệm và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian em thực hiện đề tài

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN, Trung tâm thông tin thư viện, Phòng thí nghiệm Vi sinh vật Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân, những người luôn quan tâm, động viên, khích lệ, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, tiến hành và hoàn thiện đề tài

Hà Nội, Ngày tháng năm 2019

Sinh viên thực hiện

Lê Thu Thủy

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng cá nhân em, tất cả những số liệu đều đƣợc thu thập từ thực nghiệm và qua xử lý thống kê, hoàn toàn không có số liệu sao chép, bịa đặt Đề tài nghiên cứu này không trùng với công trình nghiên cứu của các tác giả khác

Trong đề tài, em có sử dụng một số dữ liệu của một số tác giả khác, em xin phép các tác giả đƣợc trích dẫn để bổ sung cho khóa luận của mình

Nếu sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà Nội, Ngày tháng năm 2019

Sinh viên thực hiện

Lê Thu Thủy

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

5 Tính mới của đề tài 3

NỘI DUNG 4

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Vị trí và đặc điểm phân loại Gluconacetobacter trong sinh giới 4

1.1.1 Vị trí phân loại của Gluconacetobacter trong sinh giới 4

1.1.2 Đặc điểm phân loại của Gluconacetobacter 4

1.2 Biocellulose (BC) 6

1.2.1 Cấu trúc 6

1.2.2 Một số tính chất 7

1.2.3 Cơ chế tổng hợp 8

1.2.4 Chức năng của cellulose đối với vi khuẩn Gluconacetobacter 9

1.3 Điều kiện nuôi cấy 10

1.3.1 Nhiệt độ 10

1.3.2 Độ pH 10

1.3.3 Độ thông khí 10

1.4 Ứng dụng của màng Biocellulose 10

1.5 Tình hình nghiên cứu và sản xuất màng Biocellulose hiện nay 11

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 11

1.5.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 11

1.6 Dưa chuột Cucumis sativus 12

1.6.1 Thành phần dinh dưỡng 12

1.6.2 Ứng dụng 12

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Đối tượng nghiên cứu và hóa chất 14

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 14

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu 14

2.2 Phạm vi nghiên cứu 15

2.3 Phương pháp nghiên cứu 16

2.3.1 Phương pháp vi sinh 16

2.3.1.1 Phân lập tuyển chọn chủng Gluconacetobacter theo phương pháp truyền thống (Phương pháp Vinogradski và Beijerinck) 16

2.3.1.2 Quan sát đặc điểm hình thái và cách sắp xếp tế bào trên tiêu bản nhuộm kép 17

2.3.1.3 Phương pháp bảo quản chủng giống trên môi trường thạch nghiêng 17

2.3.1.5 Phương pháp lên men tạo màng Biocellulose 18

2.3.2 Phương pháp hóa sinh 18

2.3.2.1 Phát hiện hoạt tính catalase 18

2.3.2.2 Phương pháp kiểm tra khả năng oxi hóa ethanol thành acid acetic 18

2.3.2.3 Phát hiện khả năng oxy hoá acid acetic 18

2.3.2.4 Xác định khả năng tổng hợp cellulose 19

2.3.3 Phương pháp cảm quan 19

2.3.4 Phương pháp xác định trọng lượng tươi của màng Biocellulose 19

2.3.5 Phương pháp toán học 19

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng tạo màng Biocellulose

trên môi trường dịch dưa chuột 21

3.1.1 Phân lập vi khuẩn Gluconacetobacter từ môi trường dịch dưa chuột 21 3.1.1.1 Làm giàu mẫu nguyên liệu 21 3.1.1.2 Phân lập vi khuẩn Gluconacetobacter có khả năng sinh màng

Biocellulose 21 3.1.2 Tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng tạo màng Biocellulose dai,

mỏng 24

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ pH tới khả năng tạo màng Biocellulose

trên môi trường dịch dưa chuột 27

3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng lên men tạo màng Biocellulose 27 3.2.2 Ảnh hưởng của độ pH tới khả năng lên men tạo màng Biocellulose 29 3.2.3 Thử nghiệm khả năng tạo màng Biocellulose trên môi trường đã chọn

(MT4) 31

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sợi cellulose của màng Biocellulose 7

Hình 1.2 Con đường sinh tổng hợp cellulose ở Gluconaccetobacter 9

Hình 3.1 Chủng giống vi khuẩn Gluconacetobacter 22

Hình 3.2 Khả năng oxi hóa acid acetic của vi khuẩn Gluconacetobacter 24

Hình 3.3 Hình thái tế bào vi khuẩn Gluconacetobacter khi nhuộm Gram ở độ phóng đại 1000 trên kính hiển vi quang học 25

Hình 3.4 Màng Biocellulose do chủng vi khuẩn T6 và T9 tạo ra 26

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men tạo màng Biocellulose 28

Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của độ pH tới quá trình lên men tạo màng Biocellulose 30

Hình 3.7 Màng Biocellulose thu được ở môi trường chọn lọc MT4 31

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Đặc điểm sinh hóa của chủng vi khuẩn Gluconacetobacter 6 Bảng 3.1 Một số đặc tính của màng Biocellulose 25 Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự hình thành màng Biocellulose 28 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của độ pH tới quá trình lên men tạo màng Biocellulose 30

nguồn nguyên liệu đã và đang được quan tâm hiện nay đó là cellulose vi khuẩn hay Bacterial cellulose (BC) Màng sinh học Biocellulose do vi khuẩn

Gluconacetobacter tạo ra có cấu trúc và đặc tính rất giống với cellulose của thực

vật, nhưng không chứa các hợp chất cao phân tử như: ligin, peptin, hemicellulose, và sáp nến Do đó chúng có các đặc tính vượt trội hơn về độ dẻo dai, độ bền, độ chắc khỏe và độ đàn hồi Bởi những đặc tính ưu việt đó nên màng

Biocellulose được xem như là một nguồn nguyên liệu mới có tiềm năng, được

ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau như: trong công nghiệp sản xuất

giấy, màng Biocellulose được dùng để sản xuất giấy điện tử chất lượng cao; trong công nghệ môi trường màng Biocellulose được sử dụng làm màng phân

tách để xử lý nước và biến đổi độ nhớt của nước (Brown,1989; Jonas và

Fonah,1998) Trong y học, màng Biocellulose đã được ứng dụng làm da tạm thời

trong quá trình điều trị bỏng, loét da, làm mặt nạ dưỡng da cho con người; Ngoài

ra, màng Biocellulose còn được ứng dụng trong công nghệ sản xuất pin, làm môi

trường cơ chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm

Để nuôi Gluconacetobacter người ta thường dùng: nước vo gạo, nước dừa già,

nước mía, rỉ đường Các loại môi trường này đã được nghiên cứu khá nhiều.Gần đây, phòng thí nghiệm Vi sinh khoa Sinh - KTNN, Trường Đại học Sư phạm Hà

Nội 2 đang tiến hành lên men tạo màng Biocellulose trên môi trường dịch dưa chuột Cucumis sativus để ứng dụng vào việc làm mặt nạ dưỡng da cho con

người Đối với chị em phụ nữ thì việc đắp mặt nạ tự nhiên và mặt nạ từ trái cây

là cách dưỡng da khá đơn giản, ít tốn kém mà lại rất hiệu quả Từ lâu nay, đắp

2

mặt nạ bằng dưa chuột Cucumis sativus đã trở thành một công thức dưỡng trắng

được khá nhiều bạn gái yêu thích và áp dụng với nhiều lí do:khá dễ tìm, giá thành rẻ và có chứa vitamin A, B1, B2, C, và các chất vi lượng như sắt, mangan, iod cung cấp chất dinh dưỡng cho da khi dùng làm mặt nạ đắp mặt

Quá trình lên men tạo màng trên môi trường dịch dưa chuột cũng chịu ảnh hưởng của rất nhiều nhân tố sinh thái như: nguồn Cacbon, Nitơ, nhiệt độ, pH môi trường Các nhân tố này ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian tạo màng của vi khuẩn cũng như chất lượng và tính thẩm mỹ của màng Chính vì vậy, chúng tôi

quyết định lựa chọn đề tài “Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ pH đến quá trình tạo

màng Biocellulose trên môi trường dịch dưa chuột (Cucumis sativus L.1753)”

2 Mục đích nghiên cứu

Xác định được nhiệt độ, độ pH thích hợp cho quá trình tạo màng Biocellulose trên môi trường dịch dưa chuột

3 Nội dung nghiên cứu

3.1 Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng tạo màng Biocellulose trên môi trường dịch dưa chuột

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tạo màng Biocellulose của chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus T 6

3.3 Ảnh hưởng của độ pH tới khả năng tạo màng Biocellulose của chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus T 6

3.4 Thử nghiệm khả năng tạo màng Biocellulose trên môi trường đã chọn

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Điều kiện môi trường có ý nghĩa rất quan trọng tới sự phát triển của vi

khuẩn Gluconacetobacter Điều kiện về nhiệt độ, độ pH quyết định đến khả năng hình thành màng Biocellulose Kết quả nghiên cứu là dữ liệu góp phần bổ sung

3

cho các nghiên cứu và ứng dụng của chủng vi khuẩn Gluconacetobacter trong

đời sống

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu góp phần tìm hiểu quá trình làm mặt nạ dưỡng da, từ đó đưa

các chủng vi sinh vật có đặc tính cho màng Biocellulose dai, mỏng tuyển chọn

được vào sản xuất mặt nạ dưỡng da, đáp ứng nhu cầu làm đẹp của con người

5 Tính mới của đề tài

Tìm ra điều kiện thích hợp của môi trường lên men tạo màng Biocellulose của chủng vi khuẩn Gluconacetobacter: nhiệt độ là 30oC và pH = 5 là điều kiện thích hợp nhất cho quá trình lên men tạo màng

4

NỘI DUNG Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Vị trí và đặc điểm phân loại Gluconacetobacter trong sinh giới

1.1.1 Vị trí phân loại của Gluconacetobacter trong sinh giới

Đã từ lâu vi khuẩn acetic nói chung và đặc biệt là Gluconacetobacter nói riêng

đã và đang thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học trên thế giới

Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học Bergrey thì Gluconacetobacter thuộc chi Acetobacter, họ Pseudomonasdaceae, bộ Pseudomonasdales, lớp

Schizomycetes Gluconacertobacter thuộc nhóm vi khuẩn acetic, có khả năng tạo

ra nhiều cellulose tự nhiên nhất, mỗi tế bào có thể chuyển hóa 108 phân tử

glucose thành cellulose trong vòng 1 giờ Ngày nay, việc phân loại vi khuẩn acetic nói chung và vi khuẩn Gluconacetobacter nói riêng còn tồn tại nhiều quan

điểm khác nhau Vì vậy cần nhiều nghiên cứu hơn nữa về loại vi khuẩn này

1.1.2 Đặc điểm phân loại của Gluconacetobacter

Đặc điểm hình thái, tế bào học

Gluconacetobacter là trực khuẩn, hình que, thẳng hay hơi cong, kích thước

khoảng 2 μm đứng riêng rẽ hoặc xếp thành chuỗi, không có bào tử, không có

khả năng di động Gluconacetobacter thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm, hiếu khí,

dị dưỡng Các tế bào được bao bọc bởi màng nhày có chứa hemicellulose nên khi gặp H2SO4 và thuốc nhuộm iod sẽ bắt màu xanh và khi nhuộm fucshin thì bắt màu hồng (do phản ứng của hemicellulose), chúng có thể tích luỹ 4,5% acid acetic trong môi trường Khi nồng độ acid acetic cao vượt giới hạn cho phép, nó

ức chế hoạt động của vi khuẩn

Đặc điểm nuôi cấy

Trên môi trường thạch đĩa, vi khuẩn Gluconacetobacter hình thành khuẩn lạc

nhẵn hoặc xù xì, rìa mép khuẩn lạc bằng phẳng hay gợn sóng, màu trắng hoặc

5

trong suốt, khuẩn lạc bằng phẳng hoặc lồi lên dễ tách khỏi môi trường Vi khuẩn

Gluconacetobacter khi nuôi cấy trong môi trường dịch thể ở điều kiện tĩnh,

chúng sẽ hình thành trên bề mặt một lớp màng cellulose, đó là tập hợp các tế bào

vi khuẩn liên kết với các phân tử cellulose

Ngược lại trong điều kiện nuôi lắc, cellulose hình thành dạng hạt nhỏ với kích thước không đều nhau và phân tán trong môi trường dinh dưỡng tạo ra những đặc tính hình thái khác hẳn cellulose trong điều kiện nuôi cấy tĩnh

Đặc điểm sinh lý - sinh hóa

Đặc điểm sinh lý

Vi khuẩn Gluconacetobacter phát triển ở nhiệt độ 25 – 35o

C, pH = 4 - 6 Nhiệt độ và pH tối ưu tùy thuộc vào giống Ở 37oC, tế bào sẽ suy thoái hoàn toàn ngay cả trong môi trường tối ưu

Gluconacetobacter có khả năng chịu được pH thấp, vì thế thường bổ sung

thêm acid acetic và môi trường nuôi cấy để hạn chế sự nhiễm khuẩn lạ

Đặc điểm sinh hóa

Năm 1950, Frateur đã chính thức đưa ra một khóa phân loại mới căn cứ vào các tiêu chuẩn: khả năng oxy hóa acid acetic thành CO2 và H2O; hoạt tính

catalase,…; Theo quan điểm này Gluconacetobacter là chủng thuộc chi

Acetobacter, họ Pseudomonadaceae, bộ Pseudomonadaceae, lớp Schizomycetes

Đặc điểm phân biệt với các chủng khác trong cùng một chi được trình bảng dưới đây:

+

2 Hoạt tính catalase Hiện tượng sủi bọt khí +

3 Sinh trưởng trên môi

7

Chuỗi polyme β - 1,4 glucopyranose mới hình thành liên kết với nhau tạo

thành sợi nhỏ (subfibril) có kích thước 1,5nm Những sợi nhỏ kết tinh tạo sợi lớn

hơn - sợi vĩ mô, những sợi này kết hợp với nhau tạo thành bó và cuối cùng tạo dải lớn Những dải lớn từ tế bào này khi đẩy ra ngoài sẽ liên kết với những dải lớn của tế bào khác bằng liên kết hiđro hoặc Van Der Waals tạo thành cấu trúc mạng lưới hay một lớp màng mỏng Kích thước bên của màng tăng lên khi quần thể vi khuẩn sinh trưởng [8], [9], [23]

Hình 1.1.Sợi cellulose của màng Biocellulose

1.2.2 Một số tính chất

Màng Biocellulose có cơ chế kết tinh khác hẳn cellulose của thực vật ở chỗ

chúng không có sự kết hợp hemixellulose, lignin hay những thành phần phụ khác

mà được cấu tạo từ các sợi microfibil tạo nên những bó sợi song song cấu thành mạng lưới cellulose [1]

Sản phẩm của cellulose vi khuẩn có một số tính chất sau:

+ Độ bền cơ học: có độ bền tinh thể cao, sức căng lớn, trọng lượng lớn, ổn định

về kích thước

1.2.3 Cơ chế tổng hợp

Quá trình tổng hợp Biocellulose là một tiến trình bao gồm nhiều bước được

điều hòa một cách chuyên biệt và chính xác bằng một hệ thống chứa nhiều loại enzyme, phức hợp xúc tác các loại protein điều hòa [15], [17] Theo tác giả Alina Krystynowics và cộng sự có 4 ennzyme tham gia xúc tác tổng hợp

cellulose ở vi khuẩn Gluconacetobacter: Glucokinase, Phosphoglucomutase,

Glucose - 1 - phosphate uridylytransferase (UDPG pyrophosphorylase hay UGP), Cellulose synthase (CS) Trong đó UGP là enzyme có vai trò quan trọng nhất

Hai giai đoạn chính sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn đó là: Giai đoạn polymer hóa và giai đoạn kết tinh

9

Hình 1.2 Con đường sinh tổng hợp cellulose ở Gluconaccetobacter

1.2.4 Chức năng của cellulose đối với vi khuẩn Gluconacetobacter

Lớp màng được tạo ra bởi vi khuẩn Gluconacetobacter có bản chất là

cellulose, hạn chế nguồn oxy từ bên ngoài vào môi trường nên đã ngăn cản sự cung cấp oxy cho các vi khuẩn hiếu khí khác, tạo điều kiện cho quá trình đấu

tranh sinh tồn của Gluconacetobacter Với khả năng giữ nước tốt lên đến 99%

nên màng cellulose có thể giúp cho vi khuẩn phân hủy các chất dinh dưỡng để sử dụng và làm cho tế bào có thể chống lại những ảnh hưởng không tốt của tia tử ngoại Cùng các tính chất đặc trưng về độ dẻo dai và tính thấm nước, màng cellulose đã giúp các tế bào vi khuẩn kháng lại được những thay đổi không thuận lợi trong môi trường sống như: độ ẩm giảm, thay đổi pH, xuất hiện các chất độc

hại,…Từ đó, các vi khuẩn Gluconacetobacter có thể sinh trưởng và phát triển tốt

bên trong lớp vỏ bao

Một số thực nghiệm đã chỉ ra cho chúng ta thấy khá rõ về chức năng của màng

cellulose đối với vi khuẩn Gluconacetobacter khỏi các tia cực tím như sau: Có

khoảng 23% số tế bào vi khuẩn được bao bọc bởi cellulose sống sót sau 1 giờ xử

lý tia cực tím Khi tách lớp cellulose ra khỏi tế bào thì khả năng sống sót của chúng giảm xuống còn 3% [30]

10

Hơn nữa, màng Biocellulose còn là giá thể chống đỡ cho vi khuẩn

Gluconacetobacter có thể tồn tại ở bề mặt tiếp giáp giữa môi trường lỏng và môi

trường không khí Nhờ vào mạng lưới này mà các tế bào vi khuẩn có thể bám chặt và thu nhận các chất dinh dưỡng dễ dàng hơn là khi không có mạng lưới cellulose

1.3 Điều kiện nuôi cấy

1.3.1 Nhiệt độ

Theo Beyger, trong ngưỡng điều kiện nhiệt độ thích hợp của vi khuẩn

Gluconacectobacter vào khoảng 25 - 35oC thì vi khuẩn sẽ sinh trưởng phát triển tốt Còn ở mức nhiệt độ cao sẽ ức chế hoạt động và đến một mức nào đó sẽ kìm hãm sự sinh sản của tế bào và hiệu suất lên men sẽ không được cao

1.3.2 Độ pH

Môi trường có độ pH thấp chính là môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn

Gluconacectobacter phát triển, sinh sôi nảy nở Do đó trong môi trường nuôi cấy

cần bổ sung acid axetic, nhằm acid hóa môi trường, đồng thời acid axetic còn có tác dụng sát khuẩn, giúp ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn có hại

1.3.3 Độ thông khí

Vi khuẩn Gluconacectobacter là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc Do đó, điều

kiện tiên quyết khi lên men tạo sinh khối là điều kiện thông khí Trong thực tế độ

thông khí quyết định đến năng suất tổng hợp Biocellulose

1.4 Ứng dụng của màng Biocellulose

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học thì màng Biocellulose

ngày càng gây được sự quan tâm của rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới và tại Việt Nam Do đặc tính vượt trội về độ dẻo dai, độ bền chắc, độ đàn hồi nên

màng Biocellulose đã được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực như: công nghiệp, y học, thực phẩm Đặc biệt gần đây, màng Biocellulose còn được dùng

làm da nhân tạo, mặt nạ dưỡng da

11

Mặt nạ dưỡng da (Biocellulose mask)

Với cuộc sống hiện đại ngày nay thì việc làm đẹp đang là mối quan tâm rất lớn của chị em phụ nữ Xu hướng làm đẹp an toàn từ các sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên đặc biệt được ưu tiên hơn cả Từ đó đã có hàng loạt các hãng mỹ phẩm lớn nghiên cứu và cho ra các dòng sản phẩm dưỡng da có nguồn gốc tự nhiên đảm bảo tính an toàn và thân thiện với người tiêu dùng trong đó có mặt nạ

dưỡng da Biocellulose mask Mặt nạ dưỡng da Biocellulose mask được sản xuất

dựa trên công nghệ vi sinh, lấy nguồn nguyên liệu chính đó là nước dừa tự nhiên Màng sau khi thu được sẽ được xử lý và bổ sung thêm các hoạt chất cần thiết phục vụ cho nhu cầu dưỡng da như: làm trắng, trị mụn, trị nám tàn nhang

1.5 Tình hình nghiên cứu và sản xuất màng Biocellulose hiện nay

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Vi khuẩn Gluconacetobacter và màng Biocellulose đã và đang gây được sự

chú ý của nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới, được xem như một nguồn nguyên liệu mới và có tính tiềm năng, đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực

Trong công nghiệp sản xuất giấy, màng Biocellulose được dùng để sản xuất giấy điện tử chất lượng cao; trong công nghệ môi trường màng Biocellulose được sử

dụng làm màng phân tách để xử lý nước và biến đổi độ nhớt của nước (Brown,

1989; Jonas và Fonah, 1998) Trong y học, màng Biocellulose đã được ứng dụng

làm da tạm thời trong quá trình điều trị bỏng, loét da, làm mặt nạ dưỡng da cho

con người; ngoài ra, màng Biocellulose còn được ứng dụng trong công nghệ sản

xuất pin, làm môi trường cơ chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm

1.5.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

Ở Việt Nam, những nghiên cứu và ứng dụng về vi khuẩn Gluconacetobacter

và màng Biocellulose ngày càng thu hút sự quan tâm của nhiều tác giả Đã có nhiều nghiên cứu và công bố liên quan đến Gluconacetobacter, sự hình thành màng Biocellulose và ứng dụng của chúng trong thực tiễn cuộc sống Tuy nhiên

12

chưa có nghiên cứu nào đi sâu vào tìm ra một công thức môi trường tối ưu hoá

cho quá trình tạo màng của vi khuẩn Gluconacetobacter trong môi trường dịch dưa chuột Cucumis sativus

1.6 Dưa chuột Cucumis sativus

1.6.1 Thành phần dinh dưỡng

Giá trị dinh dưỡng trong 100g dưa chuột: protein 0,6g; lipid 0,1g; năng lượng 10kcal; 95g nước; đường 1,2g; 0,8g protide; 3g glucid; 0,7g xenlulose; tương đương với nhiều loại rau tươi khác như cải sen, cải cúc, cải xoong, cải thìa Ngoài ra trong dưa chuột còn có nhiều loại vitamin và muối khoáng cần thiết cho

cơ thể như caroten 0,3 mg trong 100g, vitamin B1 0,03 mg, vitamin B2 0,04mg, vitamin PP 0,1 mg, canxi 23 mg, photpho 27 mg, sắt 1 mg, kali (150mg/100g), photpho (23mg/100g), canxi (19mg/100g), natri (13mg/100g), sắt (1mg/100g), vitamin B, C, tiền vitamin A (có trong vỏ dưa), vitamin E (có trong vỏ dưa) Là một trong những loại rau rất ít calo, 100g dưa chuột chỉ cung cấp 10 calo Dưa chuột không chứa chất béo no hoặc cholesterol Vỏ dưa chuột là nguồn chất xơ tốt giúp giảm béo, giảm táo bón và có tác dụng bảo vệ chống ung thư đại tràng nhờ loại bỏ những hợp chất độc trong ruột

Nước chiếm đến 90% thành phần trong một trái dưa chuột Bên cạnh đó, các vitamin và khoáng chất trong dưa chuột cũng mang lại những lợi ích sức khỏe

mà không phải bất cứ loại củ quả hay trái cây nào cũng có

1.6.2 Ứng dụng

Dưa chuột có thể chế biến ra rất nhiều món ăn hấp dẫn khác nhau như: dưa chuột muối, kim chi dưa chuột, dưa chuột chua ngọt, nộm dưa chuột, thịt xào dưa chuột, canh dưa chuột, salad Do đó, thường xuyên ăn dưa chuột có thể giảm béo Trong quả dưa chuột tươi còn chứa một số loại men (enzyme) hoạt tính sinh

lý cao, có tác dụng xúc tiến quá trình trao đổi chất Ngoài ra nước ép dưa chuột

có tác dụng da ẩm nhuận, làm cho các nếp nhăn nhỏ giãn rộng ra và làm các vết

14

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu và hóa chất

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Một số chủng vi khuẩn có khả năng tạo màng Biocellulose phân lập từ môi

trường dịch dưa chuột

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu

Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm Vi sinh thuộc khoa Sinh – KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

* Hóa chất

- Nguồn cacbon: Glucose, fluctose, maltose, acid lactic

- Nguồn nitơ: Nấm men, pepton, (NH4)2SO4, dd NH3

- Nguồn muối khoáng: MgSO4.7H2O, KH2PO4

- Thuốc nhuộm: Fucshin, Lugol

- H2SO4, CaCO3, Agar

* Thiết bị nghiên cứu

- Tủ ấm, tủ sấy Binder (Đức)

- Nồi hấp Tommy (Nhật)

- Box vô trùng (Haraeus)

- Máy lắc Orbital Shakergallenkump (Anh)

- Máy li tâm Sorvall (Mỹ)

- Micropipet Jinson (Pháp) các loại từ 0.5μl - 10ml

- Cân (Precisa XT 320M - Thụy Sĩ)