Slide Nghiên cứu tối ưu môi trường thay thế rẻ tiền nuôi Lactobacillus plantarum để phục vụ sản xuất chế phẩm probiotic

Nghiên cứu tối ưu môi trường thay thế rẻ tiền nuôi
Lactobacillus plantarum phục vụ sản xuất chế phẩm
probiotic
Đề tài:
LỜI MỞ ĐẦU
Probiotic ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Có nhiều
loài vi sinh vật được dùng sản xuất probiotic, trong đó có vi khuẩn Lactobacillus
plantarum
Để nuôi cấy Lactobacillus plantarum thì môi trường chuẩn là chế phẩm
MRS. Tuy nhiên, chế phẩm MRS rất đắt tiền làm cho chi phí sản xuất và giá thành
sản phẩm cao.
Do đó, em chọn đề tài “Nghiên cứu tối ưu môi trường thay thế rẻ tiền nuôi
Lactobacillus plantarum để phục vụ sản xuất chế phẩm probiotic”.
NỘI DUNG
NỘI DUNG
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4
1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Đặc điểm chung của Lactobacillus plantarum
-

Là vi khuẩn Gram (+), không gây bệnh, không có khả năng di động, không
sinh bào tử, kỵ khí tùy tiện
-
Khuẩn lạc tròn, trơn, màu trắng sữa
-
Có hoạt tính probiotic, thường được sử dụng trong quá trình lên men thực
phẩm
-
Nhiệt độ nuôi cấy : 30°C , pH = 6,2 - 7
Hoạt hóa giống vi khuẩn bằng môi trường
MRS trên đĩa petri
Cấy chuyển vi khuẩn từ đĩa Petri sang môi
trường MRS lỏng
Nuôi cấy giống vào các môi trường thử nghiệm
rẻ tiền
So sánh kết quả thu được từ các môi trường để
tìm ra môi trường thích hợp thay thế cho MRS
Tối ưu hóa môi trường vừa tìm đươc bằng
phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Nuôi cấy giống trên môi trường tối ưu và so
sánh với môi trường MRS
2.1. QUY TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
2.1.1.Đối tượng nghiên cứu
Giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum được bảo quản tại phòng thí nghiệm khoa
Hóa.
2.1.2. Môi trường nuôi cấy

Môi trường nhân giống cấp 1: là môi trường chế phẩm MRS có thành phần như
sau:
Pepton từ Casein 10g/l Cao thịt bò 10g/l

Cao nấm men 5g/l Glucose 20g/l
Natri – acetate 5g/l Tween 80 1ml/l
Diamon citrate 2g/l MgSO
4
.7H
2
O 0,2gl
MgSO
4
0,2g/l Agar 2%

Môi trường thử nghiệm: gồm 3 môi
trường
MT1
Môi trường1:
(1000ml)
Cải xanh 100g/l
Đường kính 20g/l
K
2
HPO
4
1g/l
MgSO
4
0,5g/l
MT2
Môi trường 2 :
(1000ml)
Cà chua 100g/l

Đường kính 20g/l
K
2
HPO
4
1g/l
MgSO
4
0,5g/l
Cao nấm men 5g/l
MT3
Môi trường 3:
(1000ml)
Cà chua 10%
Nước dừa 10%
Cao nấm men 10g/l
2.2. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp hoạt hóa giống vi khuẩn

Các phương pháp xác định mật độ tế bào
- Phương pháp trải đĩa đếm khuẩn lạc
- Phương pháp đo mật độ quang

Phương pháp tối ưu hóa môi trường bằng quy hoạch thực nghiệm
3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. Kết quả hoạt hóa chủng L.plantarum
3.2.Quan sát hình thái vi khuẩn L.plantarum dưới kính hiển vi
3.3. Kết quả khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của Lactobacillus plantarum trên các
môi trường thử nghiệm


Thời điểm 12h sau khi cấy giống với độ pha loãng 10-3
MT3
MT1 MT2
264245
283

Thời điểm 36h sau khi cấy giống với độ
pha loãng 10
-6
MT2
MT3
MT1
25 245
236

Thời điểm 48h sau khi cấy giống với độ
pha loãng 10
-6
MT2
MT3
19 242
MT1
110
MT3
MT2MT1
110
3.4.Tối ưu hóa môi trường 3 bằng
quy hoạch thực nghiệm


Chọn quy hoạch trực giao cấp 1, 3 yếu tố ảnh hưởng: nồng độ cà chua,
nồng độ nước dừa, nồng độ cao nấm men

Tiến hành khảo sát đơn biến các yếu tố ảnh hưởng, kết quả như sau:

Khảo sát đơn biến nồng độ cà chua
Chọn khoảng biến thiên là từ 6% đến 10%

Khảo sát đơn biến nồng độ nước dừa
Chọn khoảng biến thiên là từ nồng độ 10% đến 16%

Khảo sát đơn biến nồng độ cao nấm men
Chọn khoảng biến thiên là từ nồng độ 7g/l đến 13g/l
Bảng mức, khoảng biến thiên của các yếu tố
ảnh hưởng
Trong đó: Z1: là nồng độ yếu tố cà chua
Z2: là nồng độ yếu tố nước dừa
Z3: là nồng độ yếu tố cao nấm men
Các yếu
tố ảnh
hưởng
Mức các yếu tố Khoảng
biến
thiên
Mức cơ
bản
Mức cao Mức
thấp
Z
1

(%) 8 10 6 2
Z
2
(%) 13 16 10 3
Z
3
(g/l) 10 13 7 3
Ma trận thực nghiệm TYT2
3
và kết quả số lượng
khuẩn lạc của các thí nghiệm

Phương trình hồi quy:

Sử dụng phần mềm Excel solve để tìm nghiệm tối ưu, kết quả như sau:
y
max
= 10,589 ; x
1
= x
2
= x
3
= 1
-
Nồng độ cà chua : 10%
-
Nồng độ nước dừa :16%
-
Nồng độ cao nấm men :13%


Tiến hành lặp lại 3 thí nghiệm với các nồng độ tối ưu vừa tìm được, thu được kết
quả như sau:
Kết quả trung bình của 3 thí nghiệm là 10,541
Tuy kết quả này có lệch với lý thuyết nhưng không đáng kể, chứng tỏ kết quả tính toán
ở trên là phù hợp
Thí nghiệm TN1 TN2 TN3
Số khuẩn lạc/µl 10,499 10,499 10,624
3.5. Đánh giá hiệu quả của môi trường tối ưu so
với môi trường MRS:
Chênh lệch hiệu suất tạo sinh khối : 75/52 = 1,4 lần
Môi trường thay thế
75 (48h)
52 (36h)
Môi trường MRS

So sánh hiệu quả kinh tế
- Chi phí cần thiết để pha 1 lít môi trường MRS lỏng là: 68,2 x 3028 = 206 600 đồng
- Giá thành của môi trường thay thế vừa tìm được:
Cà chua : 10.000 đồng/kg ,
Nước dừa : 12.000 đồng/quả/600ml
Cao nấm men :1g cao nấm men có giá là 6000đ
Tổng chi phí để pha 1 lít môi trường thay thế là :
1 000 + 3 200 + 78 000 = 82 200 (đồng)
Chênh lệch giá thành: 206 600 / 82 200 = 2,5 lần

Mặt khác, thời gian nuôi cấy trên MRS là 48h, còn trên môi trường thay thế là 36h
KẾT LUẬN

Từ những kết quả trên em rút ra kết luận sau:

- Chủng Lactobacillus plantarum mà em khảo sát vẫn giữ được những đặc tính vốn có.
- Môi trường dinh dưỡng rẻ tiền thay thế môi trường MRS có thành phần như sau:
•
Cà chua 8%
•
Nước dừa 16%
•
Cao nấm men 13%
- Môi trường rẻ tiền có thể sử dụng để thay thế MRS.