Nghiên cứu ứng dụng chủng bacillus licheniformis tt01 xử lý mùi hôi tại chuồng nuôi chim cút

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG --- Võ Văn Tiền Khôi NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHỦNG BACILLUS LICHENIFORMIS TT01 XỬ LÝ MÙI HÔI TẠI CHUỒNG NUÔI CHIM CÚT Đà Nẵng – Năm 2019...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG -

Võ Văn Tiền Khôi

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHỦNG

BACILLUS LICHENIFORMIS TT01 XỬ LÝ MÙI

HÔI TẠI CHUỒNG NUÔI CHIM CÚT

Đà Nẵng – Năm 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

-

Võ Văn Tiền Khôi

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHỦNG

BACILLUS LICHENIFORMIS TT01 XỬ LÝ MÙI

HÔI TẠI CHUỒNG NUÔI CHIM CÚT

Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên và môi trường

Mã số : 315032151121

GVHD : TS Đoàn Thị Vân

Đà Nẵng – Năm 2019

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố ở bất cứ công trình nào khác

Tác giả

Võ Văn Tiền Khôi

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS Đoàn Thị Vân – Đại học sư phạm Đà Nẵng Người đã định hướng, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa luận này

Tôi xin cám ơn thầy cô giáo khoa Sinh – Môi trường – Đại học sư phạm Đà Nẵng đã trang bị những kiến thức, cũng như tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian qua

Do điều kiện thời gian và kiến thức còn hạn chế, nên bài viết không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô giáo cũng như các bạn để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cám ơn

Đà Nẵng, ngày tháng 05 năm 2019

Võ Văn Tiền Khôi

CFU Colony Forming Unit ppm Parts Per Million CPVS Chế phẩm vi sinh

STT TÊN HÌNH SỐ TRANG

1 Hình 1.1 Mô hình nuôi chim cút trong chuồng trại 3

2 Hình 1.2 Chế phẩm vi sinh SUPER BIO.GS 4

3 Hình 1.3 Sản lượng thịt chim cút của một số

nước trên thế giới (2007)

8 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm phun thử nghiệm 16

9 Hình 3.1: Biểu diễn ảnh hưởng của môi trường

bột gạo, nhiệt độ, thời gian đến tốc độ sinh trưởng

và phát triển của chủng Bacillus licheniformis

TT01

21

10 Hình 3.2 Biểu diễn ảnh hưởng của môi trường

LB, nhiệt độ, thời gian đến tốc độ sinh trưởng và

phát triển của chủng Bacillus licheniformis TT01

22

11 Hình 3.3 Tính đối của chủng Bacillus

licheniformis TT01 với vi khuẩn E coli

23

12 Hình 3.4 Tính đối của chủng Bacillus

licheniformis TT01 với vi khuẩn Salmonella

23

13

enzyme protease (b), enzyme cellulase (c)

14 Hình 3.6 Mật độ Salmonella trong chất thải chăn

16 Hình 3.8 Nồng độ khí NH3 trong môi trường

không khí chăn nuôi chim cút

28

17 Hình 3.9 Nồng độ khí H2S trong môi trường

không khí chăn nuôi chim cút

29

STT TÊN BẢNG

1 Bảng 1.1 Thống kê tình hình chăn nuôi chim cút ở Việt Nam

2 Bảng 1.2 Sản lượng thịt chim cút năm 2007 tại một số nước

cao nhất thế giới (Nguồn: Worldpoultry, Vol 25 số 2)

3

Bảng 3.1 Kết quả phân tích môi trường, nhiệt độ và thời gian cho sự phát triển, sinh trưởng tốt nhất đối với chủng

Bacillus licheniformis TT01

4 Bảng 3.2 Mật độ Salmonella trong chất thải qua 2 tháng

5 Bảng 3.3 Mật độ E coli trong chất thải qua 2 tháng

6 Bảng 3.4 Nồng độ khí NH3 trong môi trường không khí

chăn nuôi chim cút qua 2 tháng

7 Bảng 3.5 Nồng độ khí H2S trong môi trường không khí chăn

nuôi chim cút qua 2 tháng

8 Bảng 3.6 Kết quả phân tích vi sinh vật và mẫu khí trong

chuồng trại chăn nuôi chim cút

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu đề tài 1

3 Nội dung nghiên cứu 1

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

4.1 Ý nghĩa khoa học 2

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tổng quan về tình hình nuôi và xử lý mùi hôi phân chim cút 3

1.1.1 Tình hình nuôi và xử lý mùi hôi phân chim cút ở Việt Nam 3

1.1.2 Tình hình nuôi chim cút trên thế giới 6

1.2 Tổng quan về chủng Bacillus lichenformis 8

1.2.1 Nguồn gốc 8

1.2.2 Phân loại 8

1.2.3 Cấu trúc 9

1.2.4 Đặc tính 9

1.2.5 Ứng dụng 10

1.2.6 Chế phẩm xử lý mùi hôi Bacillus sp 12

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 Thời gian và thời phạm vi nghiên cứu 13

2.2 Đối tượng nghiên cứu 13

2.3 Thiết bị, dụng cụ và hoá chất 13

2.3.1 Thiết bị, dụng cụ 13

2.3.2 Hoá chất 14

2.4.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 14

2.4.2 Sơ đồ bố trí các công thức thí nghiệm 16

2.4.3 Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của môi trường, nhiệt độ, thời gian đến tốc độ sinh trưởng và phát triển Bacillus licheniformis TT01 16 2.4.4 Phương pháp xác định Salmonella 17

2.4.5 Phương pháp xác định E coli 17

2.4.6 Phương pháp phân lập chủng vi sinh vật 17

2.4.7 Phương pháp hoạt hóa chủng 17

2.4.8 Phương pháp xác định hoạt tính đối kháng 18

2.4.9 Phương pháp xác định hoạt tính enzym 18

2.4.10.Phương pháp tạo chế phẩm dạng lỏng 19

2.4.11.Phương pháp sử dụng chế phẩm vi sinh 19

2.4.12.Phương pháp thu mẫu khí và phân tích các khí NH3 và H2S 19

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của môi trường, nhiệt độ và thời gian đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus licheniformis TT01 21 3.2 Khả năng đối kháng với Salmonella, E coli và sinh enzym ngoại bào 23

3.2.1 Khả năng đối kháng với Salmonella, E coli 23

3.2.2 Khả năng sinh enzym ngoại bào 24

3.3 Đánh giá hiệu quả chủng Bacillus licheniformis TT01 và chế phẩm EM1, Balasa N01 25

3.3.1 Xác định mật độ Salmonella, E coli trong phân chim cút 26

3.3.2 Đánh giá hiệu quả xử lý mùi của chế phẩm vi sinh bổ sung vào chuồng nuôi chim cút 27

3.4 Đánh giá hiệu quả khi sử dụng chủng Bacillus licheniformis TT01 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 31

TÀI LIỆU KHAM KHẢO 32

PHỤ LỤC 36

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm chăn nuôi ngày càng đòi hỏi cao hơn không những về số lượng mà cả về chất lượng Trong các chuồng trại, phế phẩm chăn nuôi thải ra như phân, nước tiểu hay thức ăn thừa, gây nên mùi hôi khó chịu và

ẩn chứa nhiều mầm bệnh nguy hiểm Nguyên nhân phát sinh mùi hôi là do khí H2S từ phân bóc lên khi không xử lý đúng cách, khí NH3 từ nước tiểu vật nuôi, mùi chua của acid từ sự lên men của thức ăn thừa Bên cạnh đó, các acid hữu cơ và các chất phân hủy có trong phân, thức ăn cũng là nguyên nhân gây nên mùi hôi chuồng trại Mùi hôi không những ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi mà còn ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh người chăn nuôi và đời sống người dân sống gần đó Đặc biệt trong chuồng nuôi chim cút, vấn đề này càng nghiêm trọng hơn bởi khó xử lý dứt điểm mà hiệu quả xử lý lại không cao

Hiện nay, việc sử dụng các chế phẩm sinh học trong chăn nuôi, đặc biệt là chế phẩm khử mùi hôi chuồng trại được áp dụng hiệu quả và rộng rãi bởi đây là hướng đi thân thiện với môi trường và an toàn với sức khỏe mọi người và có ý nghĩa rất lớn trong việc phát triển nông nghiệp bền vững Từ những yêu cầu cấp bách trên, tôi thực

hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng chủng Bacillus licheniformis TT01 xử lý mùi hôi

tại chuồng nuôi chim cút”

2 Mục tiêu đề tài

Ứng dụng chủng Bacillus licheniformis TT01 để xử lý mùi hôi chuồng trại chăn

nuôi chim cút

3 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát môi trường, thời gian, nhiệt độ nuôi cấy ảnh hưởng đến khả năng sinh

trưởng và phát triển của chủng Bacillus licheniformis TT01;

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

- Khảo sát khả năng kháng khuẩn của Bacillus licheniformis TT01 đối với sinh vật gây bệnh Salmonella, E coli và khả năng sinh enzym ngoại bào;

- Đánh giá khả năng ứng dụng chủng Bacillus licheniformis TT01 và chế phẩm

EM1, Balasa N01 để xử lý mùi hôi chuồng trại nuôi chim cút của ông Nguyễn Văn Rạng, Điện Bàn, Quảng Nam

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học

- Đề tài góp phần cung cấp những dẫn liệu khoa học mới về Bacillus

licheniformis TT01 và phương pháp xử lý mùi hôi chuồng trại chăn nuôi chim cút

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Đề tài góp phần cung cấp phương hướng ứng dụng chủng Bacillus

licheniformis TT01 để xử lý mùi hôi chuồng trại chăn nuôi chim cút trên địa bàn Điện

Thắng Trung, Điện Bàn, Quảng Nam – Đà Nẵng nói riêng cũng như khu vực miền Trung và Tây Nguyên nói chung, góp phần giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường cũng như đáp ứng các vấn đề bức xúc hiện nay về vệ sinh môi trường nông thôn và trong chăn nuôi

- Ngoài ra, chủng Bacillus licheniformis TT01 còn giảm tỷ lệ mắc bệnh và giúp

chim cút tăng trọng nhanh

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về tình hình nuôi và xử lý mùi hôi phân chim cút

1.1.1 Tình hình nuôi và xử lý mùi hôi phân chim cút ở Việt Nam

Miền Nam, chim cút được nhập vào và phát triển mạnh trong những năm 1971 -

1972, phong trào nuôi chim cút nở rộ vào những năm 1985 - 1990, với con giống chim cút Pharaoh, nặng khoảng 180 – 200 g Đến khoảng năm 1980, nhập thêm giống cút Pháp, to hơn cút Pharaoh, con trưởng thành nặng tới 250 – 300g, có màu lông trắng hơn cút Pharaoh Ngoài ra, trên thị trường còn một số chim cút Anh, khối lượng trung gian giữa cút Pharaoh và cút Pháp, trung bình nặng 220 – 250 g, có lông màu nâu sẫm, rất khó phân biệt trống mái, chỉ phân biệt được khi đã trưởng thành [5], [16], [17]

Để đáp ứng nhu cầu chăn nuôi chim cút, tháng 4/1997, Viện Chăn nuôi tiếp tục nhập chim cút Nhật Bản và chim cút Mỹ [5], [16], [17]

Mô hình nuôi chim cút thương phẩm đã xuất hiện tại Việt Nam giữa thế kỉ XX, nhưng chỉ rải rác với quy mô không lớn với nhiều mô hình khác nhau như chăn nuôi thả vườn hay nuôi trong chuồng Trong đó, phương pháp nuôi trong các chuồng trại thì được ưu tiên hơn (hình 1.1) Mô hình này mang lại năng suất cao đối với cả hai sản phẩ khai thác đó là trứng và thịt

Hình 1.1 Mô hình nuôi chim cút trong chuồng trại Hiện nay, thịt và trứng chim cút đã trở thành các thực phẩm quen thuộc trên thị trường và chăn nuôi chim cút đã trở thành một nghề phổ biến của nhiều hộ nông dân với các quy mô khác nhau từ vài trăm con tới hàng chục ngàn con Tổng đàn chim cút

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

trong cả nước đã lên đến hàng chục triệu con, tốc độ phát triển không ngừng tăng cao

do kỹ thuật chăn nuôi đơn giản và ít rủi ro hơn so với chăn nuôi các đối tượng gia cầm khác [5], [16], [17] Số liệu cụ thể về tình hình nuôi chim cút ở Việt Nam (năm 2018) được thể hiện dưới bảng 1.1 như sau:

Bảng 1.1 Thống kê tình hình nuôi chim cút ở Việt Nam

Số con hiện

có

(1000 con)

Số con xuất chuồng

(1000 con)

Sản lượng thịt hơi xuất

chồng (tấn)

Sản lượng trứng trong kì

Nguồn: Cục thống kê (tháng 10 năm 2018)

- Sử dụng Chế phẩm vi sinh SUPER BIO.GS của Nhật Bản

Hình 1.2 Chế phẩm vi sinh SUPER BIO.GS

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

Chế phẩm vi sinh SUPER BIO.GS (hình 1.2) được áp dụng ở trại giống chim cút ở Vĩnh Long và trại chim cút giống Cần Thơ Chế phẩm này thường kết hợp với trùn quế vì khi chim cút ăn thức ăn có trộn chế phẩm này thì phân thải ra sẽ không hôi

và trùn quế sẽ ăn phân đó đỡ mất công phải dọn dẹp (kiểu chăn nuôi thả vườn)

- Đệm lót sinh học

Ở Hà Nam, đệm lót sinh học để cải thiện một số chỉ tiêu môi trường như không khí, mùi hôi, bệnh dịch… (Ứng dụng đệm lót sinh học trong cải thiện một số chỉ tiêu môi trường khu chăn nuôi gia cầm tại hai xã tỉnh Hà Nam) [16]

Ở Vĩnh Phúc, sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio để xử lý mùi hôi của chất lót chuồng (nghiên cứu, ứng dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio trong lý chất lót chuồng nuôi

gà Vĩnh Phúc) [1]

- Công dụng đệm lót sinh học:

+ Giảm công vệ sinh chuồng trại

+ Mùa đông không cần tắm cho vật nuôi

+ Giảm chi phí điện, nước

+ Giảm ô nhiễm môi trường

+ Giảm chi phí sử dụng thuốc chữa bệnh

+ Giảm bệnh tả phân trắng của con non

+ Tạo nguồn phân hữu cơ cho cây trồng

+ Khử mùi hôi chuồng trại rất tốt

- Cách làm đệm lót sinh học:

B1: Hòa 1kg chế phẩm vi sinh + 5 lít rỉ đường (hoặc 1,5 kg đường phên) với

100 - 150 lít nước sạch

B2: Trộn đều 400 - 500kg trấu với 20kg cám gạo, đồng thời tưới đều dịch chế

phẩm sinh học vừa pha sao cho độ ẩm đạt 30% (kiểm tra độ ẩm bằng cách sờ tay vào

đống nguyên liệu, thấy hơi ướt là được)

B3: Sau khi trộn đều, vun nguyên liệu thành đống, che bạt kín, ủ từ 2 - 3 ngày, thấy có mùi thơm, chua dịu Sau đó rải đều vào chuồng với độ dày 50cm

- Đệm lót sinh học + Men vi sinh EM1TECH- BKS (trại chim cút ở Bình Dương)

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

- Đệm lót sinh học + Chế phẩm vi sinh EM1UNIV

- Nệm lót lên men + chế phẩm sinh học Balasa N01

Chăn nuôi trên nệm lót lên men với chế phẩm sinh học Balasa N01 là sự lên men vi sinh vật trên nền đệm lót, khi nước tiểu và phân từ con vật nuôi thải ra được vi sinh phân hủy hết, chính vì vậy trong chuồng nuôi sẽ không còn mùi hôi Nhóm vi khuẩn này đã được các nhà khoa học phát hiện, nghiên cứu thành công và đã triển khai sâu rộng đều đạt kết quả tốt Năm 2010, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội nhập nhóm vi khuẩn này và đã chọn lọc những chủng vi khuẩn phù hợp với điều kiện Việt Nam và triển khai làm thí điểm tại một số tỉnh như Nam Định, Bắc Giang, Hà Nội đều cho kết quả tốt [19]

- Chế phẩm sinh học Balasa N01 có chứa 04 chủng vi sinh vật chính sau:

+ Chủng Streptococcus lactis (BS 2c): Có khả năng chuyển hóa các hợp chất có

chứa N hữu cơ, các carbohydrate và lipid thành CO2 và nước

+ Chủng Bacillus subtilis (RU1a): Có khả năng chuyển hóa các hợp chất có chứa

N hữu cơ, các carbohydrate và lipid thành H2S và SO4

+ Chủng Saccharomyces cereviseae (LV 1a): Có khả năng chuyển hóa NH4 thành protein của vi sinh vật

+ Chủng thuộc giống Thiobacillus spp (NN3b): cũng có khả năng chuyển hóa các

hợp chất có chứa N hữu cơ, các carbohydrate và lipid thành H2S và SO4

Nên chế phẩm sinh học Balasa N01 được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi trong gia cầm, đặc biệt là trong trại nuôi chim cút

1.1.2 Tình hình nuôi chim cút trên thế giới

Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi gia cầm trên thế giới đã phát triển mạnh mẽ là nhờ áp dụng các tiến bộ về di truyền, chọn giống và cải thiện phương thức

chăm sóc, nuôi dưỡng theo số lượng của FAO (Food and Agriculture Organization of

the United Nations), 2002 tổng số đàn gia cầm trên thế giới có hơn 40 tỷ con, đứng thứ

nhất là gà tiếp theo là vịt, ngang, ngỗng và chim cút Trong đó, số lượng chăn nuôi chim cút tăng30% so với năm 1999 ở các nước phát triển [2], [3]

Trong ngành chăn nuôi gia cầm, thịt chim cút còn rất khiêm tốn so với thịt gà Nuôi chim cút lấy trứng phổ biến rộng rãi hơn chim cút thịt Theo T.S Lin Qilu, trường

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

Đại học Nông nghiệp Nam Kinh, Trung Quốc là nước chăn nuôi chim cút lớn nhất trên thế giới Chim cút thịt được nuôi 4 tuần rồi giết thịt, khi khối lượng đạt khoảng 200 g Mỗi năm, Trung Quốc thịt khoảng 1.040 đến 1.360 triệu con (13 - 17 lứa/năm/trang trại) Nếu tỷ lệ thân thịt là 70% thì mỗi năm Trung Quốc sản xuất 146.000 - 190.000 tấn Nếu kể cả chim cút thanh lý sau 10 tháng đẻ, vào khoảng 315 - 350 triệu con thì sản lượng thịt của Trung Quốc còn lớn hơn nữa [3], [5], [16]

Tây Ban Nha là nước xuất khẩu chim cút tương đối lớn, năm 2004 sản xuất 9.300 tấn, dành 75% cho xuất khẩu, đối thủ chính của họ là Pháp và Trung Quốc

Nước Pháp năm 2005 sản xuất 8.938 tấn, năm 2006 là 8.197 tấn, xuất khẩu khoảng 2.000 tấn mỗi năm, riêng năm 2007 đã xuất khẩu tới 3.782 tấn

Nước Áo năm 2007, nhập khoảng 419 tấn thịt chim cút

Các nước thuộc EU như Bỉ và Đức là những nhà nhập khẩu chủ yếu của Pháp

và Tây Ban Nha

Trong 6 năm qua, nước Italia mỗi năm giết thịt 20 - 24 triệu con (3.300 - 3.600 tấn thân thịt chim cút), xuất khẩu được khoảng 600 - 650 tấn/năm

Tại Mỹ, năm 2002 có 1.907 trang trại nuôi chim cút, với trên 19 triệu con Nếu khối lượng xuất chuồng trung bình là 200 - 300g/con với sản lượng 2.674 - 4.011 tấn Bang Georgia sản xuất nhiều nhất, tiếp theo là Bắc Carolina, Texas và Alabama Ngoài ra, Mỹ cũng nhập chim cút thịt, chủ yếu là từ là Canada

Bồ Đào Nha cũng chăn nuôi chim cút với số lượng khiêm tốn Trong bảy năm qua, đã giết thịt 8 - 13 triệu con, sản lượng 960 - 1.600 tấn Nước Úc, trong 2001 -

2002 đã thịt 6,5 triệu con (trên 17 triệu chim đẻ)

Trong năm 2007, Canada xuất khẩu 628 tấn thịt chim cút vào Hoa Kỳ

Bra-xin luôn là một đối thủ cạnh tranh mạnh trong lĩnh vực gia cầm, trong đó

có chim cút Trong năm 2007, sản xuất 1.200 tấn chim cút, với tốc độ phát triển 10%/năm Phần lớn sản phẩm dùng trong nước và xuất khẩu tới Trung Đông [5], [16]

Và số liệu cụ thể về sản lượng thịt chim cút trên thế giới được thể hiện ở hình 1.3

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

Hình 1.3 Sản lượng thịt chim cút của một số nước trên thế giới (2007)

Ngoài ra, thịt chim cút gần như thịt gà nhưng tốt hơn, có hàm lượng protein cao, chất béo thấp (khi bỏ da, chất béo giảm khoảng 60% - 80% so với gà) Trong thành phần lipit, có mỡ không no và acid béo chưa bão hòa, giàu khoáng chất, nhất là photpho, sắt, đồng, kẽm và selenium Thịt chim cút giàu Vitamin niacin (vitamin B3)

và pyridoxine (vitamin B6) hơn đáng kể so với thịt gà [2], [3], [5], [16]

1.2 Tổng quan về chủng Bacillus lichenformis

1.2.1 Nguồn gốc

Bacillus licheniformis là một loại vi khuẩn thường được tìm thấy trong đất,

nước, phân và trên lông các loài chim Đặc biệt là ngực và lưng bộ lông, và thường xuyên nhất trong các loài chim ở mặt đất và các loài thủy sinh

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

- Loài : Bacillus licheniformis

Hình 1.4 Đặc điểm hình thái của Bacillus licheniformis

1.2.3 Cấu trúc

Vi khuẩn Gram dương, tế bào hình que, có kích thước 0,4 – 2,4 x 1,2 – 10 mm, khuẩn lạc có hình tròn, dẹt, mép có răng cưa, giữa khuẩn lạc có màu trắng đục xung quanh trắng trong, kích thước khuẩn lạc 1,2 – 2,7cm (sau 2 ngày cấy), sống trong điều kiện hiếu khí, nhiệt độ phát triển thích hợp là 35 - 500C, ở 370C tiết ra enzyme Trong điều kiện môi trường bất lợi, nghèo dinh dưỡng thì nó cũng có khả năng tạo bào tử Những bào tử này khá chịu nhiệt, lạnh, bức xạ và các áp lực môi trường khác Một tế bào chỉ có duy nhất một nội bào tử, nội bào tử có hình oval hoặc hình trụ, chịu được điều kiện bất lợi như nhiệt độ, acid, sự hình thành bào tử không bị ngăn cản bởi sự tiếp xúc không khí Dưới tác động của điều kiện tốt, những bào tử nảy mầm trở thành tế

bào vi khuẩn thể hoạt động Bacillus lichenformis có thể tồn tại ở độ pH cao, điều kiện

bất lợi với thời gian dài

Bacillus lichenformis khác với Bacillus subtilis về số lượng và vị trí prophages

(tiền trực khuẩn), các yếu tố transposable (gen nhảy), các enzyme nội bào và các operon chuyển hóa thứ cấp

1.2.4 Đặc tính

Bacillus licheniformis có khả năng tiết ra enzyme ngoại bào bền với nhiệt

Trong các loại enzyme thì amylase và protease là hai loại enzyme rất quan trọng thuộc hệ thống men tiêu hóa, sản sinh các enzyme có khả năng thủy phân glucid, lipid, protid, emzyme cellulase biến đổi chất xơ thành các loại đường dễ tiêu, enzyme phân

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

giải gelatin, enzyme phân giải fibrin và một loại enzyme giống lysozyme gây tác dụng

trực tiếp, dung giải một số type vi khuẩn Proteus gây bệnh trong đường ruột

Chúng sống ở những nơi khắc nghiệt với nhiệt độ cao như suối khoáng nóng, suối nước nóng; lúc tổng hợp các enzyme thì enzyme phải có cấu trúc mạch bền để cắt các cơ chất trong điều kiện đó

1.2.5 Ứng dụng

Bacillus licheniformis có khả năng sản sinh nhiều enzyme, đặc biệt là amylase

và protease, đây là 2 loại enzyme quan trọng trong hệ thống tiêu hóa, sản sinh các enzyme có khả năng thủy phân glucid, lipid, protide, enzyme cellulase biến đổi chất xơ thành các loại đường dễ tiêu, enzyme phân giải gelatin, enzyme phân giải fibrin và một

loại enzyme giống lysozyme gây tác dụng trực tiếp, dung giải một số vi khuẩn Proteus

gây bệnh trong đường ruột [15]

Bacillus licheniformis được ứng dụng trong việc sản xuất men vi sinh hỗ trợ

đường tiêu hóa, trong bảo quản thực phẩm như nem chua, sữa, pho mát Hai ví dụ

điển hình là bacillocin 490 và cerein 8A được sử dụng để chống lại các Bacillus spp ở

cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí, và các hoạt động của nó được duy trì ở phạm vi

pH rộng, ở nhiệt độ cao và cũng có trong sữa tức là bề mặt thực phẩm [12]

Ngoài ra, Bacillus licheniformis còn có thể sản xuất ra nhiều chế phẩm vi sinh hỗ

trợ trong nông nghiệp, chăn nuôi, môi trường như: Sản xuất chế phẩm xử lí nước hồ nuôi tôm, chế phẩm vi sinh [10]

Ngoài ra, Bacillus licheniformis góp phần ổn định hệ vi khuẩn có ích cho đường

ruột, có khả năng tổng hợp một số chất kháng sinh tự nhiên có tác dụng ức chế sinh trưởng hoặc tiêu diệt một số vi sinh vật khác, tác dụng lên cả vi khuẩn gram âm lẫn

gram dương, nấm gây bệnh Do đó, Bacillus licheniformis có khả năng cạnh tranh tốt với các vi khuẩn gây hại khác Bacillus licheniformis giúp cải thiện trọng lượng,

chuyển hóa thức ăn và giảm bệnh tiêu chảy, tỉ lệ chết non ở vật nuôi

Bacillus licheniformis tiết ra enzyme phân hủy các chất như carbonhydrate, chất

béo và đạm thành những đơn vị nhỏ hơn Chúng cũng có khả năng phân hủy các chất

phế thải hữu cơ, tích lũy trong nền đáy ao nuôi, làm sạch nước B licheniformis có tác

dụng làm giảm COD, H2S trong ao tôm làm tăng năng suất nuôi Bước đầu ứng dụng

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

chế phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm bằng xử lý gián đoạn nước thải, chỉ trong ba ngày xử lý, hàm lượng COD trong nước thải đã giảm được 65,7%, bằng xử lý liện tục sau 5 ngày, COD giảm được 67,1% [12]

Chủng Bacillus licheniformis đã được nguyên cứu, ứng dụng để sản xuất chế

phẩm Bio Plus 11 và tiến hành thí nghiệm trên gia súc, gia cầm Kết quả đạt được là:

Đối với gia súc:

+ Phòng tiêu chảy viêm ruột trên heo

+ Kích thích thèm ăn, tập ăn sớm

+ Tiêu hóa triệt để thức ăn, lớn nhanh

+ Da hồng, lông mượt, ngoại hình đẹp

+ Khử mùi hôi, giảm khí độc NH3, H2S

Hình 1.5 Thí nghiệm Bio Plus 11 trên heo con theo mẹ

Đối với gia cầm:

+ Phòng tiêu chảy viêm ruột trên gia cầm

+ Tiêu hóa triệt để thức ăn, lớn nhanh

+ Khử mùi hôi, giảm khí độc NH3, H2S

+ Phân khô, tạo khuôn phân

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

Hình 1.6 Thí nghiệm BioPlus 1 trên gà thịt Ross 308 nuôi 40 ngày

1.2.6 Chế phẩm xử lý mùi hôi Bacillus sp

Các chế phẩm men vi sinh chứa nhóm vi khuẩn Bacillus sp có tác dụng phân

huỷ nhanh các hợp chất hữu cơ, làm mất mùi hôi, kích thích sự phát triển các vi khuẩn

có lợi, cạnh tranh môi trường sống, làm giảm số lượng vi khuẩn có hại gây bệnh, làm

ổn định môi trường Giúp chuyển hoá các chất hữu cơ như: xác động thực vật, cặn bã thành CO2 và nước; chuyển các chất độc hại như NH3, NO2- thành các chất không độc như NO3-, NH4+ từ đó làm ổn định chất lượng nước

Ví dụ: Chế phẩm EM1 (nấm men Saccharomyces sp, Lactobacillus sp,

Bacillus sp…)

Men vi sinh Biogro-MT3 (Bacillus, Serratia sp, Candida tropicalis)

Chế phẩm vi sinh EM1-MT (Sacchromyces cerevisiae, Lactobacillus

acidophius, Bacillus subtilis, Aspergillus oryzae)

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

- Trại nuôi chim cút của ông Nguyễn Văn Rạng, xã Điện Thắng Trung, thị

xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam

- Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 2

2.2 Đối tượng nghiên cứu

- Chủng Bacillus licheniformis TT01 được cung cấp bởi phòng thí nghiệm

Công nghệ Vi sinh – Hóa sinh thuộc Khoa Sinh – Môi Trường, Trường Đại học Sư

- Máy đo UV – VIS;

- Dụng cụ dùng trong phân tích: đĩa petri, ống nghiệm, que cấy, đèn cồn,

phễu, pipet, tăm bông vô trùng, eppendorf, micropipet,

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

- Bình phun chế phẩm với dung tích 1 lít;

- Máy thu khí GilAir 5

SVTH: Võ Văn Tiền Khôi

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Chủng Bacillus licheniformis TT01

Hoạt hóa giống

Khảo sát điều kiện tối ưu cho sự sinh

trưởng và phát triển của chủng

Khảo sát nhiệt

độ Khảo sát thời gian Khảo sát môi trường

Chủng gây hại:

E coli, Salmonella

Hoạt hóa giống

Kiểm tra kháng khuẩn

Tạo chế phẩm vi

sinh

Nuôi tăng sinh khối

Nuôi tăng sinh khối

TN 2 EM1

TN 1

Chủng B.l

Balasa N01 Thí nghiệm các CPVS trong chuồng trại

Đánh giá kết quả Kiểm tra khả năng sinh enzym ngoại bào

Viết báo cáo