BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC
BÁO CÁO THỰC HÀNH
CƠNG NGHỆ LÊN MEN
GVHD: TS.
Nhóm thực hiện: Nhóm 1 (Ngày 05/12, 12/11 và 13/12)
Thành phố Hồ Chí Minh, 01/2021
1
DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 1
2
MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................................... 3
Bài 1: Chuẩn bị môi trường, phân lập và định lượng nấm men.....................................................1
1. Mục đích............................................................................................................................. 1
2. Nguyên liệu, trang thiết bị, dụng cụ....................................................................................1
3. Nội dung thực hành.............................................................................................................1
4. Kết quả và nhận xét............................................................................................................. 6
5. Trả lời câu hỏi:.................................................................................................................... 9
Bài 2: Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng lên động học sinh trưởng của nấm men trong q
trình ni cấy mẻ......................................................................................................................... 10
1. Mục đích........................................................................................................................... 10
2. Nguyên liệu, dụng cụ, trang thiết bị..................................................................................10
3. Nội dung thực hành...........................................................................................................11
4. Kết quả và nhận xét:..........................................................................................................12
5. Trả lời câu hỏi................................................................................................................... 24
3
Mục lục hình ảnh
Hình 1: Đo OD mẫu trắng cho men 0h.......................................................................................14
Hình 2: Đo OD mẫu trắng khơng cho men 4h............................................................................15
Hình 3 Đo OD mẫu trắng khơng cho men 6h.........................................................................15
Hình 4 Đo OD mẫu trắng khơng cho men 23h.......................................................................16
Hình 5 Đo OD mẫu trắng không cho men 25h...........................................................................16
4
Bài 1: Chuẩn bị môi trường, phân lập và định lượng nấm men
1. Mục đích
-
Chuẩn bị mơi trường thạch đĩa để phân lập và môi trường thạch nghiêng để giữ giống
-
Phân lập giống vi sinh vật thuần khiết (nấm men)
-
Định lượng mẫu vi sinh vật thuần khiết
-
Bảo quản mẫu vi sinh vật thuần khiết
2. Nguyên liệu, trang thiết bị, dụng cụ
Nấm men bánh mì
Nồi hấp (autoclave)
Glucose
Tủ (buồng) cấy vơ trùng
Peptone
Tủ ấm (incubator)
NaCl
Cân 4 số lẻ
KH2PO4
Máy đo pH
MgSO4.7H2O
Kính hiển vi
Cồn 95, 70
Buồng đếm tế bào
HCl 0.1N
Que trang (que trải)
Agar, nước cất
Đĩa petri
Methylen blue
Micropipette (100-1000l) + tip
Bút marker
Micropipette (20-200l) + tip
Ống nghiệm
Máy lắc ống nghiệm (vortex mixer)
1
Cốc thủy tinh 100 ml
Bình tam giác 250 ml
Bình định mức 100 ml
Đèn cồn, giấy vệ sinh, giấy nhôm, bao tay, bút
marker
3. Nội dung thực hành
Mỗi buổi thực hành chia làm 2 nhóm, mỗi nhóm khoảng 12-13 SV.
Dụng cụ mỗi nhóm: 1 cốc thủy tinh 250 ml, 1 bình tam giác 250 ml, 2 ống
nghiệm nút bông, 6 ống nghiệm pha loãng, 3 đĩa petri, 1 cá từ, 2 nút bông cho 2 ống nghiệm.
Chuẩn bị giống vsv và môi trường
Mỗi nhóm cân 2 mẫu nấm men bánh mì, mỗi mẫu 0.02 g, 1 mẫu pha loãng phân lập nấm
men, 1 mẫu pha lỗng đếm trực tiếp trên kính hiển vi.
Nhóm 1 pha 100 ml dung dịch HCl 0.1N dùng chung cho vào chai đựng bằng thủy tinh và
600 ml cồn 70 cho vào bình phun sương và bình vịi. Nhóm 2 pha 100 ml nước muối peptone
dùng chung (SPW, saline peptone water)(8.5 g/l NaCl, 1.0 g/l peptone, 100 ml nước cất cho
vào cốc thủy tinh 250 ml và khuấy đều bằng cá từ trong 15 phút, sau đó cho vào 3 ống nghiệm
đem đi hấp khử trùng đánh số 1, 2, 3 theo thứ tự 4.98 ml (ứng với độ pha loãng 10-2), 4.95 ml
(ứng với độ pha loãng 10-4), 4.5 ml (ứng với độ pha loãng 10-5 và 3 ống nghiệm không đem đi
hấp khử trùng để pha loãng đếm nấm men đánh dấu 1b, 2b, 3b theo thứ tự 4.98 ml (ứng với
độ pha loãng 10-2), 4.95 ml (ứng với độ pha loãng 10-4), 4.5 ml (ứng với độ pha lỗng 10-5). Phần
nước muối peptone cịn lại cho vào chai nhựa đựng nước muối đã rửa sạch. Bọc đầu mỗi ống
nghiệm đem đi hấp bằng 2 lớp giấy nhôm và bọc đầu mỗi ống nghiệm không đem đi hấp bằng 1
lớp giấy nhôm. Cho 12 ml nước cất vào các ống nghiệm đổ thạch nghiêng, dùng bút marker
đánh dấu mực nước trên ống nghiệm để đổ môi trường thạch nghiêng xong rồi đổ nước đi, gắn
nút bông vào, bọc đầu ống nghiệm có nút bơng bằng hai lớp giấy nhơm.
Pha 150 ml mơi trường thạch Hansen (nhóm 1 và nhóm 2): 50 g/l glucose, 10 g/l peptone,
3.0 g/l KH2PO4, 2.0 g/l MgSO4.7H2O, 24 g/l agar và 140 ml nước cất cho vào bình tam giác 250
2
ml. Khuấy đều bằng cá từ ít nhất 15 phút, điều chỉnh pH 5 ở nhiệt độ phòng bằng HCl 0.1N.
Cho nước cất vừa đủ 150 ml, bọc đầu bình tam giác chứa môi trường bằng hai lớp giấy nhôm.
Tiệt trùng môi trường
Cho vào nồi hấp tiệt trùng 2 bình tam giác chứa mơi trường thạch Hansen bọc đầu bằng giấy
nhôm, 6 ống nghiệm chứa SPW bọc đầu bằng giấy nhơm, 4 ống nghiệm có nút bơng bọc đầu
bằng giấy nhôm, 6 đĩa petri bọc bằng giấy nhôm, 1 hộp chứa pipet tip màu xanh (100-1000 l)
bọc bằng giấy nhôm, 1 hộp chứa pipet tip màu vàng (20-200 l) bọc bằng giấy nhôm ở 121C
trong 15 phút.
Chuẩn bị tủ cấy trước khi đổ môi trường và cấy vsv
Xịt cồn 70 vào trong buồng cấy và lau sạch buồng cấy, sau đó thắp hai đèn cồn (chứa cồn
96) để khử trùng buồng cấy ít nhất 30 phút.
Chuẩn bị mơi trường thạch nghiêng và thạch hộp petri
Ghi tên nhóm và ngày làm TN lên ống nghiệm có nút bơng và hộp petri, ghi đĩa đối
chứng và đĩa tỉ lệ pha loãng 10-4, 10-5 lên hộp petri. Lắc nhẹ và đổ mơi trường cịn ấm trong
bình tam giác vào ống nghiệm có nút bơng đã tiệt trùng bên ngọn lửa đèn cồn, đậy nút bông lại
rồi để đầu ống nghiệm nằm trên mép khay melanin để nguội tạo môi trường thạch nghiêng. Đổ
môi trường thạch hộp petri: hé nắp hộp petri, đổ nhanh mơi trường thạch cịn ấm vào với độ dày
môi trường khoảng 3 mm, đậy nắp hộp lại và để yên đến khi môi trường nguội và đông đặc lại.
Pha loãng và phân lập nấm men
Cho 0.02 g nấm men vào ống nghiệm 1 chứa 4.98 ml SPW (tỉ lệ pha loãng 10-2) rồi lắc
đều bằng máy lắc ống nghiệm. Cho 50 l dung dịch trong ống nghiệm 1 vào ống nghiệm 2 chứa
3
4.95 ml SPW rồi lắc đều (tỉ lệ pha loãng 10 -4). Cho 500 l dung dịch trong ống nghiệm 2 vào
ống nghiệm 3 chứa 4.5 ml SPW rồi lắc đều (tỉ lệ pha loãng 10 -5). Nhúng đầu que trải vào cốc
100 ml chứa cồn 95, hơ qua ngọn lửa để khử trùng, để đầu que trải nguội trong không gian vô
trùng của ngọn lửa đèn cồn. Cho 15 l các dung dịch sau khi pha loãng (10-4 và 10-5) vào các
hộp môi trường thạch, dùng que trải xoay sang phải kết hợp xoay đĩa sang trái để trải đều dung
dịch lên bề mặt thạch. Mỗi nhóm trải 1 đĩa petri 10-4, 1 đĩa petri 10-5, và một đĩa không trải
để đối chứng. Bao đĩa petri bằng màng bọc thực phẩm. Úp ngược các hộp petri để ở nhiệt độ
phòng trong 18-48 h. Sau khi quan sát thấy các khuẩn lạc mọc trên thạch hộp petri, chọn 1
khuẩn lạc đơn có hình thái giống như nấm men để cấy chuyền sang các ống thạch nghiêng, ủ ở
nhiệt độ phòng (28-30C) trong 18-48 h cho lên các khuẩn lạc và giữ giống trong tủ mát ở 4C.
Định lượng nấm men
+ Đếm trực tiếp (tế bào/g hoặc tế bào/ml): mật độ vsv đơn bào có kích thước lớn như nấm
men có thể xác định trực tiếp bằng buồng đếm trên kính hiển vi.
Đếm ở vùng
giữa buồng đếm
có 25 ơ lớn x 16
4
Nguyên tắc đếm trực tiếp bằng buồng đếm neubauer thủy tinh tráng bạc:
Pha loãng huyền phù tế bào vsv (10-4, 10-5
hoặc 10-6)
sao cho trong mỗi ô lớn 16 ô nhỏ chỉ từ 10 - 50
tế bào.
Nhỏ 2 giọt xanh methylen vào dung dịch đã pha lỗng.
Một buồng đếm hình vng diện tích 1 mm2 có 25 ơ vng lớn, mỗi ô vuông lớn
chia thành 16 ô vuông nhỏ, như vậy buồng đếm có tổng cộng có 400 ơ vng nhỏ. Độ sâu
của buồng đếm 0,1 mm. Diện tích một ơ lớn 0,04 mm2, thể tích ơ lớn 0,004 mm3.
Rửa sạch buồng đếm và lá kính bằng cồn 70 và nước cất rồi thấm khô bằng khăn
giấy hoặc giấy vệ sinh. Lắc mạnh dịch huyền phù đã pha loãng, dùng micropipet để hút 20 l
dịch huyền phù đã pha loãng nhỏ vào buồng đếm, đậy lá kính để dịch huyền phù tràn đầy
các khoang đếm, sau đó đưa lên kính hiển vi để đếm (dùng vật kính 4 để tìm buồng đếm
sau đó chuyển sang vật kính 40 để đếm).
Đếm số lượng tế bào trong các ô theo đường chéo hoặc theo các góc và trung tâm.
Với các tế bào ở ranh giới giữa 2 ơ lớn thì quy ước đếm các tế bào ở cạnh trên và bên trái ơ
đó. Đếm 5 ơ lớn rồi lấy số lượng trung bình. Chụp ảnh nấm men có trong buồng đếm
bằng camera. Đếm số lượng tế bào chết là tế bào thấm màu xanh đậm của thuốc
nhuộm.
5
Đếm số tế bào trong 5 ơ khoanh trịn
nằm trong ô này: a + b + c + d + e
Số tế bào: N = A 25 : V : n (tế bào/ml), trong đó
N: số tế bào trong 1 ml dịch huyền phù
A: số tế bào trung bình trong 1 ơ lớn
V: thể tích buồng đếm (0,1 10-6 ml)
25: số ô lớn trong buồng đếm
n: độ pha lỗng mẫu
Từ đó tính ra tổng số tế bào và tỉ lệ tế bào sống/chết có trong 1 g mẫu men bánh mì (tế bào/g
mẫu) ban đầu.
+ Đếm khuẩn lạc (Colony Forming Unit-CFU): đếm tất cả số các khuẩn lạc xuất hiện trên
các đĩa sau khi ủ. Chọn các đĩa có số đếm từ 25 đến 250 để tính kết quả. Tính số lượng tế bào
(đơn vị hình thành khuẩn lạc) trong 1 g hay 1 ml cơ chất ban đầu tạo dịch huyền phù:
N = A : V : Df (CFU/ml)
A: số CFU trung bình trên mỗi đĩa petri ở độ pha loãng nhất định
6
V: thể tích mẫu cấy trên mỗi đĩa petri
Df: độ pha lỗng mẫu
Từ đó tính ra số tế bào có trong 1 g mẫu men bánh mì (tế bào/g mẫu) ban đầu.
Ví dụ: Phân lập 0,05 ml dịch huyền phù đất ở độ pha loãng 10 -6, ta đếm được trung bình có
45 CFU/đĩa petri. N = (45/0,05)/10-6 = 9 108 (CFU/ml)
Nếu ở độ pha loãng cao nhất, số khuẩn lạc đếm được trên 1 đĩa >250, ví dụ ở nồng độ 10 -5 số
đếm lớn hơn 250, kết quả được ghi >2,5 × 107 CFU/g.
Nếu ở độ pha loãng thấp nhất, số khuẩn lạc đếm được trên 1 đĩa <25, ví dụ ở nồng độ 10 -1 số
đếm nhỏ hơn 25, kết quả được ghi <2,5 × 102 CFU/g.
4. Kết quả và nhận xét
Ống thạch nghiêng và đĩa petri sau khi phân lập và ủ cho mọc khuẩn lạc:
Hình ảnh ống thạch nghiêng và đĩa petri sau khi phân lập và ủ cho mọc khuẩn lạc
Hình. Đĩa petri trước khi phân lập và ủ cho mọc khuẩn lạc
7
Hình. Đĩa petri sau khi phân lập và ủ cho mọc khuẩn lạc với độ pha lỗng 10-4
Hình. Đĩa petri sau khi phân lập và ủ cho mọc khuẩn lạc với độ pha loãng 10-5
8
Hình Ống thạch nghiêng sau khi phân lập và ủ cho mọc khuẩn lạc
Mơ tả hình thái của khuẩn lạc nấm men bánh mì phân lập được và xác định tên chủng
nấm men.
Mơ tả hình thái:
Saccharomyces cerevisiae là một lồi nấm
men được biết đến nhiều nhất có trong bánh
mì nên thường gọi là men bánh mì là một loại
vi sinh vật thuộc chi Saccharomyces lớp
Ascomycetes ngành nấm. Saccharomyces
cerevisiae là một trong những loài sinh vật
nhân chuẩn được khoa học dùng nhiều nhất.
9
Tế bào nấm men có dạng hình cầu hay hình trứng, có kích thuớc nhỏ, từ 5-6 đến 10-14
µm, sinh sản bằng cách nảy chồi và bào tử. Nguồn dinh dưỡng chủ yếu là sử dụng
glucose, galactose, saccharose, maltose như nguồn cacbon, chúng sử dụng axit amin và
muối amon như nguồn nitơ. Nhiệt độ hoạt động: từ 28 – 30oC. pH hoạt động của chủng
Saccharomyces Cerevisiae này: 4.5 – 5.5.
Xác định tên chủng nấm men:
Phân loại khoa học
Giới (regnum)
Fungi
Ngành (phylum)
Ascomycota
Phân ngành(subphylum)
Saccharomycotina
Lớp (class)
Saccharomycetes
Bộ (ordo)
Saccharomycetales
Họ (familia)
Saccharomycetaceae
Chi (genus)
Saccharomyces
Loài (species)
S. cerevisiae
5. Trả lời câu hỏi:
-
Nêu ưu, nhược điểm của phương pháp đếm tế bào vsv bằng cách dùng buồng đếm trên
kính hiển vi và phương pháp đếm khuẩn lạc:
10
Ưu, nhược điểm của phương pháp đếm tế bào vsv bằng cách dùng buồng đếm trên kính
hiển vi
Ưu điểm
Đếm được vi sinh vật có kích thước lớn,
như nấm men, tảo
Đếm số lượng tế bào trực tiếp trên kính
hiển vi nhờ buồng đếm hồng cầu
Xác định nhanh chóng mật độ vi sinh
vật chứa trong mẫu
Nhược điểm
Không phân biệt tế bào sống chết.
Dễ nhầm lẫn tế bào vi sinh vật với các
cá thể khác trong mẫu, khó đạt được độ
chính xác cao
Khơng phù hợp với huyền phù vi sinh
vật mật độ thấp
Ưu, nhược điểm của phương pháp đếm tế bào vsv bằng phương pháp đếm khuẩn lạc
Ưu điểm
Cho phép xác định số tế bào sống
Định lượng chọn lọc vi sinh vật
Nhược điểm
Không định lượng được những vi sinh
vật quá nhạy nhiệt
Không xát định được hình dạng khuẩn
lạc nhất định
Khó làm thuần một dịng vi sinh vật
Bài 2: Ảnh hưởng của mơi trường dinh dưỡng lên động học sinh
trưởng của nấm men trong q trình ni cấy mẻ
1. Mục đích
-
Vẽ đồ thị động học sinh trưởng của nấm men theo thời gian nuôi cấy mẻ ở các môi
trường dinh dưỡng khác nhau.
-
Xác định tỉ lệ tăng trưởng của nấm men trong các môi trường dinh dưỡng khác nhau.
-
Đo độ đục OD (optical density) và đếm tổng số tế bào trong môi trường nuôi cấy, lập mối
liên hệ giữa OD và tổng số tế bào đếm được.
11
Hình 2.1 Đường cong sinh trưởng của nấm men
6. Nguyên liệu, dụng cụ, trang thiết bị
Đĩa petri chứa khuẩn lạc nấm men
Máy đo quang phổ, máy đo pH
Giá đậu (200g)
Micropipet 100-1000 l + tip
Glucose
Tủ (buồng) cấy vô trùng
Đường cát
Buồng đếm tế bào
Peptone
Que cấy có đầu cấy vịng
NaCl
Máy lắc bình tam giác
KH2PO4
Bình tam giác 250 ml
MgSO4.7H2O
Cốc thủy tinh 250 ml, 1000 ml
HCl 0.1N
Cuvet nhựa 1,5 ml
Nước cất
Rây lọc, vải lọc, giấy vệ sinh, bao tay
latex
12
Cồn 95, 70
Đèn cồn
7. Nội dung thực hành
Dụng cụ cho mỗi nhóm: 1 cốc thủy tinh 250 ml, 2 bình tam giác 250 ml có nút bơng, 1 cá
từ, 2 cuvet bằng nhựa
Chuẩn bị môi trường lỏng để nhân giống nấm men
Nhóm 1: Pha 100 ml mơi trường Hansen lỏng: 50 g/l glucose, 10 g/l peptone, 3.0 g/l
KH2PO4, 2.0 g/l MgSO4.7H2O và 90 ml nước cất cho vào cốc thủy tinh 250 ml. Khuấy đều
bằng cá từ, điều chỉnh pH 5 ớ nhiệt độ phòng bằng HCl 0.1N. Cho nước cất vừa đủ 100 ml
rồi chia vào 2 bình tam giác 250 ml mỗi bình 50 ml. Gắn nút bơng và bọc đầu bình tam
giác chứa mơi trường bằng giấy nhơm, tiệt trùng ở 121C trong 15 phút.
Nhóm 2: Pha nước chiết giá đậu. Cân 100 g giá đậu, cắt nhỏ, cho 150 ml nước vào đun
sôi nhỏ lửa 30 phút. Lọc lấy dịch trong, để nguội, điều chỉnh pH 5, bổ sung nước cất đến
1000 ml. Pha 100ml nước chiết giá đậu có bổ sung đường cát (saccharose) 160 g/l, chia vào
2 bình tam giác 250 ml mỗi bình 50 ml. Gắn nút bơng và bọc đầu bình tam giác chứa mơi
trường bằng giấy nhơm, tiệt trùng ở 121C trong 15 phút.
Cấy nấm men giống vào môi trường và nhân giống cấp 1
Rửa sạch que cấy có đầu cấy vịng, nhúng đầu que cấy vào cốc chứa cồn 95 rồi tiệt
trùng đầu que cấy trên ngọn lửa đèn cồn. Để nguội đầu que cấy trong vùng vô trùng trong tủ
cấy, dùng đầu que cấy lấy 1~2 khuẩn lạc nấm men phân lập trên đĩa petri hoặc 0.005 g nấm
men cho vào 50 ml môi trường lỏng tiệt trùng (môi trường Hansen, môi trường dịch chiết giá
đậu) trong bình tam giác, lắc đều.
13
Khảo sát động học sinh trưởng của nấm men
Nhân giống nấm men trong các bình tam giác ở nhiệt độ phòng kết hợp với lắc khoảng 1
phút với chu kỳ 5 phút lắc 1 lần. Chụp ảnh môi trường trong hai bình tam giác trước khi
lấy mơi trường đo OD và đếm nấm men. Dùng micropipet hút 1.4 ml mơi trường trong 2
bình tam giác trước khi cấy nấm men và sau khi cấy nấm men 0 h, 2 h, 4 h, 6 h, 23 h, 25
h cho vào cuvet, đo OD (optical density) ở bước sóng 600 nm rồi đổ môi trường trong
cuvet vào ống nghiệm, cho 1 giọt xanh methylen vào rồi đếm số lượng nấm men có trong
mơi trường bằng buồng đếm trên kính hiển vi. Nếu số lượng nấm men trong mẫu trên
buồng đếm quá nhiều có thể pha lỗng mẫu với tỉ lệ thích hợp rồi đếm lại.
8. Kết quả và nhận xét:
a. Khảo sát động học sinh trường của nấm men:
Nhân giống nấm men trong các bình tam giác lắc ở nhiệt dộ phịng (30oC). Dùng
micropipette hút 1ml mơi trường trong 1 bình tam giác trước khi cấy nấm men (0h) và sau khi
cấy nấm men 0h, 2h, 4h, 6h, 23h, 25h cho vào cuvet, đo OD (optical density) ở bước song 600
nm rồi đếm trực tiếp số lượng nấm men có trong mơi trường bằng buồng đếm trên kính hiển vi.
THỜI GIAN
(giờ)
0
2
4
6
23
25
MT HANSEN
(Abs)
0.156
0.161
0.287
0.522
1.141
1.127
14
MT GIÁ (Abs)
TRUNG BÌNH
0.099
0.117
0.205
0.679
1.229
2.234
0.1275
0.139
0.246
0.6005
1.185
1.6805
Đồ thị động học sinh trưởng của nấm men theo thời gian nuôi cấy mẻ:
MT HANSEN (Abs)
MT GIÁ (Abs)
TRUNG BÌNH
b.
2.5000
2.0000
Abs
1.5000
1.0000
0.5000
0.0000
0
5
10
15
20
25
30
THỜI GIAN
Thiết lập mối liên hệ giữa OD và số lượng tế bào nấm men theo thời gian nhân
giống
Môi trường Giá:
Thời gian (giờ)
Số lượng tế bào
OD
đếm
Số lượng tế
bào đếm thực
tế
Mẫu trắng
0.097
0
0
0
0.099
10
10
2
0.117
32
32
4
0.205
49
49
6 (pha loãng 2 lần)
0.679
77
154
23 (pha loãng 4 lần)
1.229
131
524
15
25 (pha loãng 6 lần)
2.234
156
936
Bảng 1 : Bảng số liệu của mẫu môi trường Giá đỗ
Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa OD và số lượng tế bào nấm men theo thời gian
Đồ thị môi trường Giá
Bảng 2: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa OD và số lượng tế bào nấm men theo thời gian(MT
giá)
Môi trường hasen
Thời gian (h)
Mẫu trắng
0
2
4
6 (pha loãng 2 lần)
23 (pha loãng 4 lần)
25 (pha loãng 6 lần)
OD
Số lượng tế bào
số lượng tế bào đếm thực tế
0.137
0
0
0.156
12
12
0.161
35
35
0.287
53
53
0.522
82
164
1.141
138
552
1.127
166
996
Bảng 3: Bảng số liệu của mẫu môi trường Hasen
Đồ thị môi trường Hasen
16