(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu đánh giá sự ổn định của vi khuẩn bacillus subtilis và geobacillus thermophilus sau thời gian bảo tồn

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

SOMPHIK BOUDASAK

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SỰ ỔN ĐỊNH CỦA VI
KHUẨN BACILLUS SUBTILIS VÀ GEOBACILLUS
THERMOPHILUS SAU THỜI GIAN BẢO TỒN

Ngành:

Thú y

Mã số:

8640101

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS.TS. Phạm Hồng Ngân
2. TS. Nguyễn Thi ̣Trang

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018

download by :


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám

ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận văn

Somphik Boudasak

i

download by :


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết
ơn sâu sắc PGS.TS Phạm Hồng Ngân và TS. Nguyễn Thị Trang đã tận tình hướng dẫn,
dành nhiều cơng sức, thời gian và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập và
thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Thú y cộng đồng, Khoa Thú y - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp
đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức trường Cao đẳng kỹ
thuật tỉnh Oudomxai đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình thực hiện
đề tài.

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tơi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn
thành luận văn./.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận văn

Somphik Boudasak

ii

download by :


MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................................i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt.................................................................................................... v
Danh mục bảng ............................................................................................................ vi
Danh mục hình ............................................................................................................vii
Trích yếu luận văn ......................................................................................................viii
Thesis abstract .............................................................................................................. ix
Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1

1.2.

Mục tiêu của đề tài........................................................................................... 2

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 2

1.4.

Những góp ý mới, ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................. 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 3
2.1.

Đặc điểm chung về bảo tồn, lưu giữ giống vi khuẩn b. Subtilus, g.
Thermophilus .................................................................................................. 3

2.1.1.

Định nghĩa về bảo tồn ...................................................................................... 3

2.1.2.

Các phương pháp bảo tồn, lưu giữ giống. ......................................................... 3

2.1.3.

Vai trò, ý nghĩa của bảo tồn, lưu giữ giống vi khuẩn và đánh giá sự ổn
định của công tác bảo tồn, lưu giữ giống sau thời gian bảo tồn. ........................ 6

2.2.

Sơ lược về vi khuẩn b. Subtilus, g. Thermophilus ............................................ 7

2.2.1.

Vi khuẩn b. Subtilis.......................................................................................... 7

2.2.2.

Vi khuẩn g. Thermophilus ............................................................................. 13

2.3.

Tình hình nghiên cứu bảo tồn, lưu giữ giống vi khuẩn trong và ngồi
nước .............................................................................................................. 15

2.3.1.

Tình hình nghiên cứu ngồi nước ................................................................... 15

2.3.2.

Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................... 18

Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 22
3.1.

Địa điểm nghiên cứu ...................................................................................... 22

3.2.

Thời gian nghiên cứu ..................................................................................... 22

3.3.

Vật liệu nghiên cứu........................................................................................ 22

iii

download by :


3.3.1.

Mơi trường, hóa chất...................................................................................... 22

3.3.2.

Trang thiết bị ................................................................................................. 22

3.3.3.

Vi khuẩn ........................................................................................................ 22

3.5.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 23

3.5.1.

Phương pháp đánh giá sự ổn định về số lượng của vi khuẩn b. Subtillis và
g. Thermophilus sau 12 tháng bảo tồn. ........................................................... 23

3.5.2.

Phương pháp kiểm tra hình thái của vi khuẩn b. Subtillis và g.
Thermophilus ................................................................................................ 23

3.5.3.

Kiểm tra một số đặc tính sinh hóa của b.subtilis và g. Thermophilus .............. 24

3.5.4.

Phương pháp kiểm tra ô nhiễm nấm của các chủng vi khuẩn b. Subtillis
và g. Thermophilus sau bảo tồn bằng phương pháp đông khô......................... 27

3.5.5.

Phương pháp xử lý số liệu.............................................................................. 27

Phần 4. Kết quả và thảo luận .................................................................................... 28
4.1.

Kết quả kiểm tra tính ổn định của vi khuẩn b. Subtilis, g. Thermophilus ........ 28

4.1.1.

Kết quả kiểm tra về số lượng của vi khuẩn b. Subtilis, g. Thermophi lus
sau bảo tồn đông khô và môi trường trên cát .................................................. 28

4.1.2.

Kết quả kiểm tra sự ổn dịnh về đặc điểm hình thái, đặc tính ni cấy và
đặc tính sinh hóa của vi khuẩn b. Subtilis, g. Thermophilus sau bảo quản ...... 29

4.1.3.

Kết quả kiểm tra ô nhiễm nấm sau thời gian bảo tồn ...................................... 35

4.1.4.

Kết quả kiểm tra tính đối kháng của b. Subtilis và g. Thermophilus với vi
khuẩn gây bệnh .............................................................................................. 35

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 37
5.1.

Kết luận ......................................................................................................... 37

5.2.

Kiến nghị ....................................................................................................... 37

Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 38

iv

download by :


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

B subtilis

Bacilus. Subtilis

BHI

Brain Heart Infusion

CFU

Colony - Forming Unit

Geobacilus thermophilus

G. thermophilus

Gram (+)

Gram dương

Gram (-)

Gram âm

MR

Methyl - Red

NB

Nutrient Broth

TSA

Tryptic Soya Agar

TSB

Tryptic Soya Broth

v

download by :


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Đặc tính sinh hóa của B. subtilis .................................................................. 9
Bảng 2.2. Sự khác nhau giữa bào tử và tế bào sinh dưỡng của B. subtilis................... 11
Bảng 2.2. Đặc tính sinh hóa của G. thermophilus ...................................................... 14
Bảng 4.1. Số lượng của vi khuẩn B. subtilis, G. thermophilus sau 12 tháng bảo

quản đông khô ........................................................................................... 28
Bảng 4.2. Số lượng của vi khuẩn B. subtilis, G. thermophilus sau 12 tháng bảo
quản trên môi trường cát ........................................................................... 28
Bảng 4.3. Kết quả kiểm tra một số đặc tính ni cấy của vi khuẩn B. subtilis sau
thời gian bảo tồn ....................................................................................... 30
Bảng 4.4. Kết quả kiểm tra một số đặc tính của vi khuẩn G. thermophilus sau
thời gian bảo tồn ....................................................................................... 31
Bảng 4.5. Kết quả kiểm tra một số đặc tính sinh hóa của vi khuẩn B. subtilis sau
thời gian 12 tháng bảo tồn ......................................................................... 33
Bảng 4.6. Kết quả kiểm tra một số đặc tính của vi khuẩn G. thermophilus sau
thời gian bảo tồn ....................................................................................... 33
Bảng 4.7. Kết quả kiểm tra ô nhiễm nấm của vi khuẩn B. subtilis, G.
thermophilus sau thời gian bảo tồn ............................................................ 35
Bảng 4.8. Kết quả kiểm tra tính đối kháng của B. subtilis và G. thermophilus với
vi khuẩn Enterotoxigenic (chủng PD17) và Enterotoxigenic (chủng
TM21) ....................................................................................................... 36

vi

download by :


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Hình thái của vi khuẩn G. thermophilus.................................................... 29
Hình 4.2. Hình thái của vi khuẩn B. subtilis ............................................................. 29
Hình 4.3. Khuẩn lạc vi khuẩn B. subtilis trên mơi trường TSA .................................. 30
Hình 4.4. Khuẩn lạc vi khuẩn G. thermophilus trên mơi trường TSA ........................ 30
Hình 4.5. Vi khuẩn B. subtilis trên thạch nghiêng TSA ............................................. 31
Hình 4.6. Vi khuẩn G. thermophilus trên thạch nghiêng TSA.................................... 31
Hình 4.7. Vi khuẩn B. subtilis phát triển làm đục môi trường nước thịt ..................... 32

Hình 4.8. Vi khuẩn B. subtilis trên mơi trường thạch khoai tây ................................. 32
Hình 4.9. Phản ứng catalase của vi khuẩn B. subtilis, G. thermophilus ...................... 34
Hình 4.10. Phản ứng Methyl Red của vi khuẩn ........................................................... 34

vii

download by :


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Sompik Boudasak
Tên luận Văn: Nghiên cứu đánh giá sự ổn định của B. subtilis và G. thermophilus sau
thời gian bảo tồn
Ngành: Thú y

Mã số: 8640101

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu:
- Kiểm tra mức độ ổn định của vi khuẩn B. subtilis và G.thermophilus về số lượng,
đặc điểm ni cấy, đặc tính sinh hóa, tính đối kháng với các chủng E. coli gây bệnh.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp đếm số đánh giá sự ổn định về số lượng của vi khuẩn B. subtilis và
G. thermophilus sau thời gian bảo tồn.
- Phương pháp nuôi cấy
- Phương pháp kháng sinh đồ
Kết quả chính và kết luận
Từ những nghiên cứu đã đạt được ở trên chúng tôi đưa ra một số kết luận như sau:
- Khi kiểm tra 50 ống giống B. Subtilis và 50 ống giống G. thermophilus sau khi
bảo quản đông khô 12 tháng trên tỷ lệ sống của vi khuẩn B. subtilis và G. thermophilus

lần lượt là 87,76% và 82,61%.
- Kiểm tra 50 ống giống B. subtilis và 50 ống giống G. thermophilus sau 12 tháng
bảo quản trên cát, tỷ lệ sống của 2 chủng vi khuẩn này lần lượt là 71,19% và 68%.
Những chúng vi khuẩn B. subtilis và G. thermophilus đang được bảo tồn ở
Phịng thí nghiệm Bộ mơn Thú y cộng đồng, khoa thú y HVNNVN vẫn giữ ổn định về
số lượng và có đầy đủ những đặc điểm đặc trưng của vi khuẩn B. subtilis và G.
thermophilus như tài liệu kinh điển miêu tả.

viii

download by :


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Sompik Boudasak
Thesis title: Evaluation the the stability of B. subtilis and G. thermophilus after
conservation period.
Major: Veterinary

Code: 8640101

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
To test the stability of B. subtilis and G. thermophilus in terms of quantity,
culture characteristics, biochemical characteristics.
Materials and Methods
- Methods of counting the numbers of B. subtilis and G. thermophilus after the
conservation period.
- Methods of culture.
- Methods of dick diffusion

Main findings and conclusions
From the above-mentioned studies, we have made some conclusions as follows:
When testing 50 strain tubes of B. subtilis and 50 strain tubes of G. thermophilus
after 12 months of lyophylization, the survival rates of B. subtilis and G. thermophilus
were 87.76% and 82.61%, respectively.
When testing 50 strain tubes of B. subtilis and 50 strain tubes of G. thermophilus
were stored in sand for 12 months and the survival rate of these two strains bacteria
were 71.19% and 68%, respectively.
B. subtilis and G. thermophilus strains are currently being conserved in the
Laboratory of the Department of Veterinary Medicine, Faculty of Veterinary Medicine
of Vietnam National University of Agriculture remain stable in number and fully
characterized of B. subtilis and G. thermophilus as described canonical.

ix

download by :


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngày nay, cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi - thú y việc nghiên
cứu và bảo tồn nguồn gen là vấn đề gắn liền với lợi ích kinh tế, xã hội và các giá
trị về sinh thái, môi trường. Bảo tồn nguồn gen vi sinh vật đã và đang được nhiều
nước trên thế giới quan tâm do chúng có thể phục vụ cho công tác nghiên cứu,
ứng dụng trong sinh học và công nghệ sinh học, để tạo ra các sản phẩm đa dạng
phục vụ cho đời sống.
Việc nghiên cứu và bảo tồn các giống vi sinh vật có lợi là một việc làm rất
cần thiết trong y học, cải thiện mơi trường, khử trùng. Trong đó, B. subtilis và G.
thermophilus là hai vi khuẩn được đề cập tới nhiều trong các cơng trình nghiên
cứu và có tính ứng dụng cao (Nguyễn Như Thanh, 1990). B. subtilis là vi khuẩn

có tác dụng trị các chứng viêm ruột, viêm đại tràng, chống tiêu chảy cho rối loạn
tiêu hóa. Ngày nay, vi khuẩn này đã trở nên rất phổ biến, được sử dụng rộng rãi
trong y học, chăn nuôi, thực phẩm. G. thermophilus là loài vi khuẩn ưu nhiệt
chứa nhiều tiềm năng. Vi khuẩn này có ứng dụng vơ cùng quan trọng trong việc
xác định chỉ tiêu mức độ khử trùng hay nói cách khác là đánh giá mức độ ơ
nhiễm trong phịng thí nghiệm. Bên cạnh đó, G. thermophilus cũng là nguồn
chính của các enzyme chịu nhiệt có ý nghĩa quan trọng đối với ngành công
nghiệp sản xuất (O’Donnell et al., 1980). Hiện nay, tại Khoa Thú Y- Học Viện
Nông Nghiệp Việt Nam đã tiến hành bảo tồn vi khuẩn B. subtilis và G.
thermophilus. Các ống giống đang được lưu giữ tại phịng thí nghiệm Bộ mơn
Thú Y Cộng Đồng- Khoa Thú Y- HVNNVN.
Tuy nhiên, nhiệm vụ bảo tồn và lưu giữ nguồn gen không đơn giản chỉ là
thu thập, phát hiện và bảo tồn mà chúng ta cần phải định kì đánh giá được điều
kiện bảo tồn có phù hợp với chủng vi sinh vật để cho chúng có thể duy trì được
trong một thời gian dài cũng như đánh giá lại khả năng sống và hoạt động của
các chủng vi sinh vật đã bảo tồn. Sau thời gian bảo tồn, các chủng vi sinh vật này
đã được đánh giá tính ổn định về số lượng, đặc tính ni cấy và mức độ an toàn.
Ngoài ra các chủng này cịn cần được đánh giá tính ổn định về đặc tính sinh hóa.
Xuất phát từ thực tế đó, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu
đánh giá sự ổn định của vi khuẩn B. subtilis và G. thermophilus sau thời gian

1

download by :


bảo tồn”.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá sự ổn định của vi khuẩn B. Subtilis, G. Thermophilus về số lượng,
đặc điểm ni cấy, đặc tính sinh hóa.

1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
02 chủng vi khuẩn B. Subtilis, G. Thermophilus đang được bảo tồn tại bộ
môn Thú y cộng đồng, khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Thời gian: 15/01/2018 đến 15/8/2018
Địa điểm: bộ môn Thú y cộng đồng, khoa Thú y, Học viện Nơng
nghiệp Việt Nam
1.4. NHỮNG GĨP Ý MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Nguồn gen được bảo tồn có ý nghĩa lớn trong việc giảng dạy và nghiên cứu
tạo ra các chế phẩm sinh học có ích.

2

download by :


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ BẢO TỒN, LƯU GIỮ GIỐNG VI KHUẨN
B. SUBTILUS, G. THERMOPHILUS
2.1.1. Định nghĩa về bảo tồn
Bảo tồn nguồn gen vi sinh vật là bảo tồn các vi sinh vật sống hoàn chỉnh
hay bộ phận sống của chúng mang thông tin di truyền sinh học có khả năng tạo ra
hay tham gia tạo ra giống mới của vi sinh vật nhằm phục vụ các công nghệ sinh
học sản xuất ra các sản phẩm của nguồn gen được bảo quản.
Bảo tồn giống vi khuẩn B. subtilis, G. thermophilus nói riêng và bảo tồn
giống vi sinh vật nói chung là việc thực hiện các kĩ thuật cần thiết để giữ cho vi
sinh vật có tỷ lệ sống sót cao, các đặc tính di truyền không bị biến đổi và không
bị tạp nhiễm bởi sinh vật lạ.
2.1.2. Các phương pháp bảo tồn, lưu giữ giống.
Ngày nay, người ta sử dụng rất nhiều phương pháp bảo quản giống. Tùy
vào điều kiện cũng như tính chất của chủng vi sinh vật để xác định phương pháp

bảo quản thích hợp nhất đối với chủng cần bảo quản đó. Những phương pháp
thường được sử dụng là:
a. Đông khô chủng giống
Phương pháp dựa trên sự ức chế sự phát triển của vi khuẩn và đưa chúng
vào điều kiện lạnh khô. Người ta trộn với chất bảo vệ như sau:
- Glutamat 3%
- Lactose 1,2% + pepton 1,2%.
- Saccarose 8%+ sữa 5%+ gelatin 5%.
Có hai phương pháp đơng khơ chủng giống: Đơng khô vi sinh vật và
phương pháp đông khô dịch thể trực tiếp như sau:
- Phương pháp đông khô vi sinh vật: Đơng khơ là q trình mà nước được
lấy ra khỏi mẫu khi các mẫu đang ở trạng thái lạnh sâu. Ở đây, vi sinh vật được
huyền phù trong môi trường thích hợp và được làm lạnh trong mơi trường chân
không. Thiết bị ông khô sẽ hút nước và cuối cùng mẫu được làm khô đến mức
nhất định. Mẫu được hàn kín để cho mơi trường chứa mẫu là chân khơng. Đây là
phương pháp phổ biến có hiệu quả cao cho bảo quản các đối tượng vi sinh vật

3

download by :


khác nhau như nấm sợi, nấm men, vi khuẩn và một số virut. Tuy nhiên, phương
pháp này ít được ứng dụng đối với tảo, động vật nguyên sinh và tế bào động vật.
- Phương pháp đông khô dịch thể trực tiếp (L-drying):
Phương pháp này đặc biệt có ý nghĩa đối với nhóm vi khuẩn khơng có khả
năng sống trong nhiệt độ thấp của giai đoạn tiền đông. Các thông số quan trọng
cần được quan tâm khi thực hiện phương pháp này:
+ Tuổi của vi sinh vật bảo quản.
+ Thành phần dịch huyền phù tế bào vi sinh vật.

+ Tốc độ đông khô.
+ Nhiệt độ đông khô thấp nhất.
+ Khoảng thời gian làm khô mẫu và độ ẩm cuối cùng của mẫu.
Phương pháp này nhanh và thuận lợi cho những đợt bảo quản số lượng lớn
mẫu. Đây cũng là phương pháp giữ giống tối ưu nhất với tỷ lệ sống cao, khơng bị
biến tính và chiếm ít diện tích lưu giữ giống. Thông thường theo phương pháp
này vi sinh vật được bảo quản từ 10-20 năm. Phương pháp này có hiệu quả cao
cho lưu giữ vi khuẩn và các đối tượng vi sinh vật khác nhau, ngoài việc giúp bảo
quản được lâu cịn có thể tiết kiệm được cơng sức và sai sót nhãn mác, tạp
nhiễm.Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất là giá thành thiết bị. Độ ổn định của các
chủng vi sinh vật bảo quản theo các đợt đông khô là khác nhau. Hơn thế nữa các
chủng trước khi đem ra sử dụng phải được hoạt hóa trên mơi trường thích hợp
một số lần để phục hồi các đặc tính sinh học.
b. Giữ bào tử trong cát
Phương pháp này dùng bảo quản các vi sinh vật có bào tử.
Cách làm như sau:
- Bảo quản trong cát: Cát sông đem rửa sạch bằng nước nhiều lần, sau đó
ngâm trong HCl đậm đặc và đun sôi 1-2 giờ, rửa nhiều lần đến trung tính (dùng
phenotphtalein làm chỉ thị màu), sấy khơ 100ºC/3 giờ cho vào ống nghiệm thanh
trùng 130ºC/90 phút. Các chủng vi sinh vật đem ni cấy trên mơi trường thạch
thích hợp để chúng tạo nhiều bào tử (vi khuẩn 7 ngày;nấm mốc 7-8 ngày; xạ
khuẩn: 14 ngày). Sau đó trộn bào tử vào cát bằng cách cho 1-2g cát đã vơ trùng
vào ống giống đã hình thành bào tử, dùng que cấy vô trùng trộn đều bào tử với
cát, sau đó chia cát vào ống nghiệm vơ trùng, đậy nút bông, giữ ở tủ sấy 40ºC
hoặc tủ sấy chân không có các chất hút ẩm như CaCl2 trong 2-3 ngày cho cát thật

4

download by :

khơ, dùng farafin đặc đun nóng chảy phết nút bơng để tránh hút ẩm trở lại, bảo
quản trong phòng mát hoặc tủ lạnh 4ºC, thời gian bảo quản trên 1 năm. Giống
trước khi dùng cấy ria lên môi trường thạch, chọn các khuẩn lạc điển hình.
c. Bảo quản bào tử trong thạch anh vô trùng
Cách làm: Thạch anh hoặc silicagen nghiền mịn, kích thước nhỏ hơn 1mm,
sau đó xử lý và tiến hành như phương pháp giư giống trên cát vô trùng.
d. Phương pháp giữ giống trên môi trường thạch dưới lớp dầu khoáng
Kỹ thuật dùng đầu parafin do Lumiere và Chevrotier tìm ra năm 1914, ứng
dụng cho các chủng dễ hỏng, như số lớn các vi khuẩn và nấm men cũng như tảo
và nguyên sinh động vật.
Cách làm như sau: cho mơi trường thạch thích hợp vào 1/3 ống nghiệm lấp
tiệt trùng ở 121ºC, 30 phút lấy ra để nghiêng thạch 45ºC chờ thạch đơng sau đó
cấy giống và ni trong tủ ấm ở nhiệt độ thích hợp để vi sinh vật phát triển tốt
khoảng 1-2 tuần. Sau đó đổ paraffin lỏng đã tiệt trùng (ở 121ºC/30 phút, để
nguội) vào ống nghiệm dày 2cm và cuối cùng, dùng farafin đặc đun chảy nút
bơng, đem bảo quản.
Phương pháp này có thể bảo quản giống khoảng 12 tháng, đỡ tốn công
cấy truyền như phương pháp thạch nghiêng và ít có nguy cơ bị thối hóa hoặc
tạp nhiễm.
e. Bảo quản trong ni tơ lỏng
Phương pháp này giống như phương pháp bảo quản lạnh sâu. Đối với
phương pháp bảo quản lạnh sâu thì vi sinh vật đuộc bảo quản trong môi trường
dịch thể và nước cần cho hộat động sống của vi sinh vật bị bất hoạt ở nhiệt độ
lạnh sâu (-19ºC đến -80ºC).
Với phương pháp này, tế bào có thể bị vỡ trong quá trình làm lạnh và làm
tan mẫu. Mọt nguyên nhân dẫn đến làm vỡ tế bào là việc tích lũy các chất điện
giải trong mẫu bảo quản và hình thành các tinh thể nước trong tế bào. Để khắc
phục nhược điểm này, người ta đã bổ sung các chất làm hạn chế tốc độ lạnh sâu
và làm tan nhanh như glyxerin, DMSO. Việc bảo quản theo phương pháp lạnh

sâu này được thực hiện các thang nhiệt độ khác nhau. Nói chung mức nhiệt độ
cao hơn -30ºC cho hiệu quả thấp do tế bào chịu nồng độ muối cao sinh ra từ các
chất điện giải. Phương pháp bảo quản này có hiệu quả với nhiều nhóm vi sinh vật
khác nhau như nấm sợi, nấm men, vi khuẩn, xạ khuẩn và virut.

5

download by :


Đặc biệt, phương pháp bảo quản lạnh sâu trong nitơ lỏng phương pháp vạn
năng hơn cả. Phương pháp này thích hợp với nhiều đối tượng vi sinh vật khác
nhau như vi khuẩn, nấm sợi, nấm men, virut, tảo và cả các dòng tế bào động
vật.Tuy nhiên, phương pháp này cũng bộc lộ một số nhược điểm như đầu tư kinh
phí cho thiết bị và điện, ni tơ lỏng hoặc rủi ro như cháy nổ,…Đặc biệt phương
pháp này khơng thích hợp với các chủng vi sinh vật thường xuyên dùng đến. Nói
chung, phương pháp này thường được dùng với các chủng vi sinh vật có những
đặc tính q mà thích hợp với phương pháp đông khô.
f. Phương pháp giữ trong lạnh
Tế bào được nuôi cấy trên môi trường và nhiệt độ thích hợp nhất. Sau đó
pha dịch tế bào với glycerol hoặc DMSO đã thanh trùng trước đển đạt nồng
độ cuối cùng 10% và mật độ tế bào 106. Dịch huyền phù tế bào được đưa vào
ống lạnh sâu và đóng nắp (trong trường hợp hàn ống thủy tinh, cần để dịch phù
trong xanh methy lene 0,05% để phát hiện ống bị rò rỉ).
Đối với phương pháp bảo quản lạnh sâu thì vi sinh vật được bảo quản trong
mơi trường dịch thể và nước cần cho hoạt động sống của vi sinh vật bất hoạt ở
nhiệt độ lạnh sâu (-196ºC -> -80°C).
Với phương pháp này, tế bào có thể bị vỡ trong quá trình làm lạnh và làm
tan mẫu. Một nguyên nhân làm vỡ tế bào là việc tích lũy các chất điện giải trong
mẫu bảo quản và hình thành các tinh thể nước trong tế bào. Để khắc phục đượ

nhược điểm này người ta bổ sung các chất làm hạn chế tốc độ lạnh sâu và làm tan
nhanh như glycerol, DMSO (dimethyl sulfoxidde). Việc bảo quản theo phương
pháp lạnh sâu này được thực hiện ở các thang nhiệt độc khác nhau như: -20°C, 30°C, -40°C, -70°C, -140°C và -196°C. Tóm lại mức nhiệt độ cao hơn -30°C cho
hiệu quả thấp do tế bào chịu nồng độ muối cao sinh ra từ các chất điện giải.
Phương pháp bảo quản này có hiệu quả với nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau
như nấm sợi, nấm men, vi khuẩn xạ khuẩn và virus.
2.1.3. Vai trò, ý nghĩa của bảo tồn, lưu giữ giống vi khuẩn và đánh giá sự ổn
định của công tác bảo tồn, lưu giữ giống sau thời gian bảo tồn.
- Cơng tác bảo quản giống vi sinh vật có một ý nghĩa rất lớn trong
phịng nghiên cứu và trong cơng nghiệp vi sinh vật. Nó khơng chỉ đơn thuần
giữ những chủng giống trên một vài môi trường dinh dưỡng thông thường và
định kỳ cấy chuyển, mà phải làm thế nào để giống sống sót và giữ được những
đặc tính ban đầu.

6

download by :


- Bảo quản giống lâu dài và giữ được hoạt tính cao quan trọng khơng chỉ
trong nghiên cứu mà cịn hết sức quan trọng trong sản xuất các chất có hoạt tính
sinh học ở mức độ cơng nghiệp cũng như nghiên cứu trong phịng thí nghiệm.
Việc bảo tồn, lưu giữ giống ứng dụng trong sinh học tạo ra các sản phẩm đa dạng
phục vụ cho đời sống.
Tuy nhiên vấn đề đặt ra, sau thời gian bảo tồn liệu giống bảo tồn có giữ
được trạng thái sống thuần khiết và ổn định ko? Chính vì vậy việc đánh giá sự ổn
định của giống sau thời gian bảo tồn là một việc làm hết sức cần thiết.
2.2. SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN B. SUBTILUS, G. THERMOPHILUS
2.2.1. Vi khuẩn B. subtilis
2.2.1.1. Lịch sử phát hiện

B. subtilis được phát hiện đầu tiên trong phân ngựa năm 1941 bởi tổ chức y
học Nazi của Đức. Lúc đầu được sử dụng chủ yếu là để phòng bệnh lỵ cho các
binh sĩ Đức chiến đấu ở Bắc Phi. Việc điều trị phải đợi đến những năm 19491957, khi Henry và các cộng sự tách được những chủng thuần khiết của B.
subtilis. Từ đó “subtilis therapy” có nghĩa là “thuốc subtilis” ra đời có tác dụng
trị các chứng viêm ruột, viêm đại tràng, chống tiêu chảy cho rối loạn tiêu hóa.
Ngày nay, vi khuẩn này đã trở nên rất phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong y
học, chăn nuôi, thực phẩm (Lý Kim Hữu, 2005).
2.2.1.2. Đặc điểm phân loại và sự phân bố của vi khuẩn B. Subtilis
* Đặc điểm phân loại
Theo phân loại của Berger (1994) B. subtilis thuộc:
Giới (kingdom): Bacteria
Ngành (phylum):Firmicutes
Lớp(class):Bacilli
Bộ: Eubacteriales
Họ: Bacillaceate
Giống: Bacillus
Loài: B. Subtilis
* Đặc điểm phân bố:
Vi khuẩn B. subtilis thuộc nhóm vi sinh vật bắt buộc, chúng được phân bố hầu
hết trong tự nhiên. Phần lớn chúng cư trú trong đất, thông thường đất trồng trọt

7

download by :


chứa khoảng 10-100 triệu CFU/g. Đất nghèo dinh dưỡng ở vùng sa mạc, vùng
đất hoang vu thì vi khuẩn B. subtilis rất hiếm. Nước và bùn của song cũng như
nước biển cũng có mặt bào tử và tế bào B. subtilis (Vũ Thị Thứ, 1996).
2.2.1.3. Đặc điểm hình thái

B. subtilis là trực khuẩn nhỏ, hai đầu trịn, Gram (+), kích thc 0,5-0,8
àm ì 1,5-1,3 àm, ng n l hoc thnh chuỗi ngắn. Vi khuẩn có khả năng di
động, có 8 - 12 lơng, sinh bào tử hình bầu dục nhỏ hơn tế bào vi khuẩn và nằm
giữa tế bào, kích thước từ 0,8 - 1,8 µm. Bào tử phát triển bằng cách nảy mầm do
sự nứt của bào tử, không kháng acid, có khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm, tia tử
ngoại, tia phóng xạ (Tơ Minh Châu, 2000).
2.2.1.4. Đặc điểm ni cấy
Điều kiện phát triển: Hiếu khí, nhiệt độ tối ưu là 37oC
Nhu cầu O2: B. Subtilis là vi khuẩn hiếu khí nhưng lại có khả năng phát
triển trong mơi trường thiếu oxy
Độ pH: B. subtilis thích hợp nhất với pH=7,0-7,4
Môi trường:
- Môi trường thạch đĩa TSA: Khuẩn lạc dạng trịn, rìa răng cưa khơng đều,
có tâm sẫm màu, màu vàng xám, đường kính 3-5mm. Sau 1-4 ngày bề mặt nhăn
nheo màu hơi nâu.
- Môi trường thạch nghiêng TSA: Dễ mọc, tạo thành màu xám nhạt, rìa
nhăn gợn sóng, xù xì, bề mặt khơ.
- Mơi trường gelatin: Phát triển và làm tan chảy gelatin, có những mảng lớn
màu trắng, khi lắc khó tan, khơng làm vẩn đục mơi trường.
- Thạch khoai tây: Phát triển đều, màu vàng lấm tấm hạt, khi cấy theo đường
thì khuẩn lạc mọc lan rộng ra khỏi đường cấy tạo thành hình cành cây khơ.
- Mơi trường nước thịt: B. subtilis phát triển làm đục môi trường, tạo thành
màng nhăn, lắng cặn kết lại như vẩn mây ở đáy, lắc lên khó tan đều.
2.2.1.5. Đặc điểm sinh hóa
- B. subtilis có khả năng lên men khơng sinh hơi các loại đường: glucose,
maltose, manitol, saccharose, xylose, arabinose.
- Indol (-), VP (+), Nitrit (+), H2S (-), Catalase (+), amylase (+), casein (+),
Citrat (+), di động (+).

8

download by :


Bảng 2.1. Đặc tính sinh hóa của B. subtilis
Phản ứng sinh hóa

Kết quả

Hoạt tính catalase

+

Sinh indol

-

MR

+

VP

+

Sử dụng citrate

+

Khử Nitrate

+

Tan chảy genlatin

+

Di động

+

Phân giải tinh bột

+

Arabinose

+

Xylose

+

Saccharose

+

Mannitol

+

Glucose

+

Lactose

-

Maltose

+

2.2.1.6. Tính chất đối kháng của B. subtilis với một số vi sinh vật gây bệnh
Với vi sinh vật gây bệnh, mỗi loại sinh vật khác nhau sẽ thích hợp ở điều
kiện mơi trường khác nhau, sinh khuẩn lạc khác nhau. Thay đổi môi trường hoặc
các yếu tố môi trường bất lợi là làm thay đổi điều kiện sống, làm hạn chế hoặc ức
chế sự phát triển của vi sinh vật. Thực tế khi môi trường ni cấy nấm bệnh có
sự hiện diện của B. Subtilis với một số lượng lớn sẽ xảy ra cạnh tranh dinh
dưỡng. Cạnh tranh không gian sống giữa vi khuẩn và nấm. Do vi khuẩn phát
triển nhanh hơn (trong 24 giờ) sẽ sử dụng phần lớn các chất dinh dưỡng trong
môi trường, đồng thời tạo ra một số loại kháng sinh nên sinh nên sự sinh trưởng
của nấm bị ức chế.
2.2.1.7. Bào tử của vi khuẩn B. subtilis
Bào tử là một hình thức tiềm sinh của vi khuẩn, nó giúp vi khuẩn vượt
qua những điều kiện bất lợi như: Môi trường nghèo dinh dưỡng, nhiệt độ, pH
khơng thích hợp, mơi trường tích lũy nhiều sản phẩm trao đổi chất bất lợi. Mỗi vi

9

download by :


khuẩn chỉ tạo được một bào tử. Khi gặp điều kiện thuận lợi, bào tử sẽ nảy mầm
để trở về dạng tế bào sinh dưỡng.
Sự hình thành bào tử
Một trong những đặc điểm quan trọng của B. subtilis là khả năng
tạo bào tử trong những điều kiện nhất định. B. subtilis có khả năng hình
thành bào tử trong chu trình phát triển tự nhiên hoặc khi vi khuẩn gặp điều kiện
bất lợi (Tơ Minh Châu, 2000).
Q trình hình thành bào tử gồm các bước:
1. Hình thành vách ngăn
2. Sự tạo tiền bào tử
3. Tạo lớp vỏ bào tử
4. Sự tổng hợp các lớp vỏ bào tử
5. Sự giải phóng bào tử
Khi bào tử trưởng thành, tế bào sinh dưỡng phân giải và bào tử được giải phóng
ra khỏi tế bào mẹ. Khi gặp điều kiện thuận lợi thì bảo tử hút nước và bị trương ra. Sau
đó vỏ của chúng bị phá hủy và bào tử nảy mầm phát triển thành tế bào mới. Mỗi tế
bào sinh dưỡng chỉ tạo ra một bảo tử (Lê Đỗ Mai Phương, 2004).
Bào tử B. subtilis có khả năng chịu được pH thấp của dạ dày, tiến đến ruột
non và nảy mầm tại phần đầu của ruột non. Đây là đặc điểm quan trọng trong
ứng dụng sản xuất probiotic từ B. subtilis.
Cấu tạo của bào tử
Bào tử là một khối nguyên sinh chất đặc, có chứa các thành phần hóa học
cơ bản như ở tế bào sinh dưỡng nhưng có một vài điểm khác về tỷ lệ giữa các
thành phần và có thêm một thành phần mới.
Ngoài cùng của bào tử là một lớp màng, dưới lớp màng là vỏ. Vỏ bào tử có
nhiều lớp. Đây là những lớp có tác dụng ngăn chặn sự thẩm thấu của nước và các
chất hòa tan trong nước. Dưới lớp vỏ là lớp màng trong của bào tử và trong cùng

là một khối tế bào chất đồng nhất. Trong các bào tử tự do không tồn tại trao đổi
chất vì vậy có thể giữ ở trạng thái tiềm sinh trong nhiều năm (Lê Đỗ Mai
Phương, 2004).
Bào tử khác tế bào sinh dưỡng về cấu trúc, thành phần hóa học và tính chất
sinh lí.

10

download by :


Bảng 2.1. Sự khác nhau giữa bào tử và tế bào sinh dưỡng của B. subtilis
Đặc tính

Tế bào sinh dưỡng

Bào tử

Cấu trúc

Tế bào Gr(+), điển hình
Thành phần hóa học

Vỏ bào tử dày, khó thấm nước

Canxi

Thấp

Cao

Protein
Hoạt tính enzyme

Thấp hơn
Cao

Cao hơn
Thấp

Khả năng chịu nhiệt

Yếu

Cao

Chịu bức xạ

Kém

Mạnh

Hoạt tính các chất hóa
học và acid
Khả năng bắt màu thuốc
nhuộm

Yếu

Cao

Dễ nhuộm

Phải dùng phương pháp đặc biệt
Nguồn: Tơ Minh Châu (2000)

Sự nảy mầm của bào tử
Q trình chuyển hóa bào tử từ trạng thái nghỉ sang trạng thái tế bào sinh
dưỡng của vi khuẩn được gọi là quá trình nảy mầm của bào tử.
Quá trình này gồm 3 giai đoạn: hoạt hóa, nảy mầm và sinh trưởng:
Hoạt hóa: Sau khi cho bào tử B. subtilis tồn tại ở trạng thái nghỉ 7 ngày, ta
xử lí ở 60oC trong 5 phút có thể xúc tiến q trình nảy mầm. Sau khi xử lí nhiệt,
ta chuyển vào mơi trường ni cấy thích hợp. Có một số hóa chất đặc biệt có thể
xúc tiến q trình nảy mầm của bào tử. Ví dụ: L-alanine, Mn2+, chất hoạt động bề
mặt, glucose. Cũng có những chất lại có tác dụng ức chế quá trình nảy mầm: Dalanine, natri bicarbonate.
Nảy mầm: Protein chứa nhiều cystein trong áo bào tử hóa xốp lên làm tăng
tính thấm, xucs tiến hoạt động của enzyme protease. Khi đó lượng protein trong
bào tử giảm xuống. Các cation bên ngồi có thể xâm nhập vào lớp vỏ bào tử và
làm trương lớp vỏ bào tử lên, sau đó làm tan ra và tiên đi. Khi đó, nước bên
ngồi sẽ xâm nhập vào lớp lõi của bào tử, làm cho lõi trương to lên, các loại
enzyme bắt đầu hoạt hóa, bắt đầu quá trình tổng hợp thành tế bào.Trong quá trình
nảy mầm các đặc tính chịu nhiệt, tính chiết quang bắt đầu giảm dần.
Sinh trưởng: Bào tử chuyển thành các tế bào sinh dưỡng. Khi nảy mầm,
bào tử có thể đâm ra theo phía cực hoặc đâm ngang. Lúc đó thành tế bào cịn rất
mỏng và chưa hồn chỉnh, do đó nâng cao khả năng tiếp nhận thêm DNA ngoại

11

download by :

lai để thực hiện quá trình biến nạp (Nguyễn Lân Dũng và cs., 1998)
Sức đề kháng của bào tử
Bào tử có sức đề kháng cao với các yếu tố vật lý và hóa học như: Nhiệt độ,
tia cực tím, áp suất và chất sát trùng.
Sở dĩ bào tử có sức đề kháng cao và sống lâu là do chúng có đặc tính sau:
Nước trong bào tử phần lớn là ở trang thái liên kết, do đó khơng có khả
năng làm biến tính protein khi tăng nhiệt độ.
Sự có mặt của các acid amine chứa lưu huỳnh, đặc biệt bào tử đề kháng với
tia cực tím.
Khi gặp điều kiện thuận lợi bào tử sẽ nảy mầm và phát triển thành một tế
bào mới có sức sống mạnh mẽ hơn (Nguyễn Như Thanh, 1990; Tô Minh châu và
cs., 2000; Lương Đức Phẩm, 1998).
2.2.1.8. Một số nghiên cứu ứng dụng của B. subtilis
B. subtilis là vi khuẩn probiotic-vi khuẩn có lợi. An tồn và dễ sử dụng
do vậy được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, nông
nghiệp, y học, y tế thực phẩm, chăn nuôi, nuôi trồng trong thực hủy sản và
nghiên cứu các lĩnh vực khác nhau.
Trong sản xuất công nghiệp:
B. subtilis được ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất ra enzyme và một số
chất hóa học cho cơng nghiệp như amylase, protease, inosine, aminoacid. Trong
đó protease được ứng dụng trong công nghiệp chất tẩy rửa.
Trong lĩnh vực kiểm soát sinh học:
Sản xuất các kháng sinh thực vật, ứng dụng trong phòng trừ vi sinh vật gây
bệnh như nấm Rhizoctonia, Fusarium sp, Pylicularia oryzae. Người ta thấy rằng
sự phát triển của B. subtilis trong cây làm tăng khả năng tổng hợp các peptide
kháng nấm của vi khuẩn nốt rễ (Rhizobacterium).
Trong y học:
B. subtilis được đóng thành ống thuốc Subtilis 10ml trị bệnh tiêu chảy cho
trẻ em do vi khuẩn Coliform gây ra, bệnh đường ruột do lị trực trùng, đắp các vết

thương lở loét ngoài da (Trần Đỗ Quyên, 2004).
Ứng dụng trong sản xuất chế phẩm sinh học (probiotic) bổ sung trong thức ăn
nhằm cải thiện tiêu hóa, sức tăng trưởng giảm sự tái phát bệnh tiêu chảy trên gia súc,

12

download by :


bổ sung vào ao ni nhằm duy trì chất lượng ao, hạn chế bệnh cho thủy sản nuôi.
B. subtilis tái tổ hợp được sử dụng trong sản xuất polyhydroxyalkanoates
(PHA) và chúng có thể sử dụng malt phế thải như là nguồn cacbon, nhờ vậy chi
phí sản xuất PHA giảm.
Sản sinh ra các acid hữu cơ: acid lactic, acid acetic làm giảm PH đường ruột.
Cạnh tranh vị trí bám dính với vi sinh vật gây bệnh.
B. subtilis còn được xem là tác nhân gây kích thích miễn dịch trong điều trị
một số bệnh. Tuy nhiên, cũng tồn tại một vấn đề là B. subtilis hồn tồn có thể
nhận các gen quy định tính độc từ các vi khuẩn độc có quan hệ tương đối gần về
mặt di truyền và gây hại.
2.2.2. Vi khuẩn G. thermophilus
2.2.2.1. Lịch sử phát hiện
G. thermophilus ban đầu được đặt tên là B. thermophilus cho đến năm 2001
khi một nhóm các nhà khoa học từ Moscow đã bắt đầu phân tích các hệ sinh thái
vi sinh vật của các mỏ dầu ở nhiệt độ cao đặt tại Kazakhstan. Các nhà khoa học
đang nghiên cứu các lĩnh vực dầu từ các hệ sinh thái vi khuẩn được cản trở việc
sản xuất dầu ở các lĩnh vực do ăn mòn kim loại thiết bị và làm giảm chất lượng
xăng dầu trong nước. Sau khi tiêm nước nóng từ biển Caspian để thay thế nước
ban đầu trong các lĩnh vực này, các nhà khoa học phát hiện ra gia tăng và đa dạng
sinh trưởng của vi sinh vật. Các nước nóng, mặn và oxy ủng hộ sự phát triển của
aerobic, ưa nhiệt endospore hình thành. Sau khi phân tích di truyền và sinh lý, các

nhà khoa học xác định một phần của sự phát triển của vi sinh vật bao gồm B.
Stearother mophilus. Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng của các loại vi khuẩn, họ thấy nó
là một đơn vị phân loại riêng biệt như Geobacillus dựa trên thống nhất hình thái,
sinh lýhọc, và phát sinh lồi. G. thermophilus trước đó đã được đặt tên
là B.thermophilus vào năm 1986, tuy nhiên nó đã được chính thức đổi
tên G.themophilus sau khi phiên bản thứ 2 của Hướng dẫn của hệ thống Vi khuẩn
học Bergey của năm 2004.
2.2.2.2. Đặc điểm phân loại và sự phân bố của vi khuẩn G. thermophilus
G. thermophilus được phân bố rộng rãi trong tự nhiên và đã được phân
lập từ một số địa điểm quan trọng tại Hoa Kỳ: mục nát gỗ ở Florida, đất sử dụng
kỹ thuật làm giàu, và suối nước nóng ở Cơng viên quốc gia Yellowstone. Những
địa điểm này thể hiện đặc điểm của nó là một có khả năng phát triển trong môi

13

download by :


trường nóng khác nhau, và có Geobacillus tên nơi Geo có nghĩa là "trái đất".
2.2.2.3. Đặc điểm hình thái
G. thermophilus là một, Gram dương, kích thước 1.5-2.7/0.6-0.9 mm,
bào tử vi khuẩn hình que, có nghĩa là có thể phát triển hoặc đơn lẻ hoặc chuỗi,
thường di chuyển được bằng roi peritrichous. Các cấu trúc vách tế bào của vi
khuẩn này là phù hợp với các tính năng được tìm thấy trên vi khuẩn Gram dương
điển hình. Đó là loại vi khuẩn có một lớp peptidoglycan dày xung quanh màng
lipid tế bào chất của chúng.
2.2.2.4. Đặc điểm nuôi cấy
Vi khuẩn G. thermophilus
Điều kiện phát triển: Hiếu khí, nhiệt độ tối ưu là 55oC
Nhu cầu O2: Không phát triển trên môi trường thiếu oxi

pH: Không phát triển ở pH 5,5-8,5.
2.2.2.5. Đặc điểm sinh hóa
Bảng 2.2. Đặc tính sinh hóa của G. thermophilus
Phản ứng sinh hóa

Kết quả

Hoạt tính catalase
Sinh indol
MR
VP
Sử dụng citrate
Khử Nitrate
Tan chảy genlatin
Di động
Phân giải tinh bột
Arabinose
Xylose
Saccharose
Mannitol
Glucose
Lactose
Maltose

+
+
+
+
+
+

+
+
+
+
+
+
+

2.2.2.6. Bào tử của vi khuẩn G. thermophilus
G. thermophilus chứa endospores là một dạng không hoạt động kháng cao

14

download by :


của vi khuẩn. Các vi khuẩn tạo bào tử trong điều kiện khắc nghiệt khi nồng độ
chất dinh dưỡng thấp. Cốt lõi bào tử là mất nước (hàm lượng nước 10-25%) làm
cho nó rất kháng với nhiệt và hóa chất. Để bảo vệ phức tạp axit dipcolinic DNA
Ca2+ và protein axit hòa tan nhỏ (SASP) bám vào các ADN bào tử và tăng sức đề
kháng của các bào tử khô. Bên ngoài của các bào tử gồm peptidoglycan liên kết
lỏng lẻo chéo, giúp ngăn chặn sự hydrat và hoạt động như một rào cản thấm hóa
chất như lysozyme.
2.2.2.7. Một số nghiên cứu ứng dụng của G. thermophilus
Một chủng của G. thermophilus phân lập từ suối nước nóng Mae'en ở Jordan
đã được mô tả như là một trong những nguyên nhân đầu tiên góp phần tạo ra αamylase vi khuẩn sản xuất nhiệt. a-Amylase, một loại enzyme được sử dụng trong
quá trình sản xuất các chất làm ngọt từ tinh bột, là mối quan tâm công nghiệp lớn.
Một số yêu cầu cơng nghiệp của enzyme là nó phải chịu được nhiệt độ xử lý cao
trong việc chuyển đổi từ tinh bột làm ngọt. Điều này đòi hỏi phải sử dụng nhiệt ổn
định α-amylase. G. thermophilus JT2 đã được phân lập và phát triển ở nhiệt độ cao

(55°C) với tinh bột như là một nguồn carbon. Các vi khuẩn lớn lên đến mật độ cao
hỗ trợ các vi khuẩn ưa nhiệt có chứa các enzyme thường trú đề kháng hơn với suy
thoái ở nhiệt độ cao. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu đang thực hiện nhiều nghiên
cứu được tiến hành trên các ứng dụng công nghiệp của các vi khuẩn ưa nhiệt.
Các ngành công nghiệp công nghệ sinh học phụ thuộc rất nhiều vào khả
năng của mình để tạo ra những mơi trường vơ trùng, trong đó để tiến hành các
quy trình vơ trùng. Thiết bị chun ngành đã được phát triển để khử trùng thiết bị
và khu vực quan tâm đến việc sử dụng của nhiệt độ cao và hơi nước. Các q trình
khử trùng cho các ngành cơng nghiệp công nghệ sinh học là rất cao kiểm tra để
đảm bảo tuyệt đối vô trùng. G. thermophilis bào tử được sử dụng rộng rãi để thử
nghiệm gây chết của một nồi hấp hoặc các thiết bị khác thực hiện một quá trình
khử trùng. Các vi khuẩn ưa nhiệt G. thermophilus có khả năng chống nhiệt và do
đó được sử dụng trong các nghiên cứu thiết bị xác nhận để chứng minh khử trùng
diễn ra. Các bào tử được sử dụng trong các nghiên cứu này được gọi là các chỉ số
sinh học (BI) và cung cấp bằng chứng sinh học cho một q trình khử trùng.
2.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BẢO TỒN, LƯU GIỮ GIỐNG VI
KHUẨN TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
2.3.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Bảo tồn vi sinh vật nói chung và bảo tồn, lưu giữ giống vi khuẩn nói riêng

15

download by :