Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn ưa nhiệt để tạo chế phẩm vi sinh vật dùng cho xử lý chất thải chăn nuôi lợn

i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC





VŨ DŨNG





NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG
XẠ KHUẨN ƢA NHIỆT ĐỂ TẠO CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
DÙNG CHO XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN


Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 60 42 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC






Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. TĂNG THỊ CHÍN




ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Vũ Dũng – Học viên lớp cao học K3b - ĐH Khoa Học - Đại Học
Thái Nguyên cam đoan những kết quả nghiên cứu trong luận văn tốt nghiệp là kết
quả do chính tôi thực hiện trong quá trình thí nghiệm theo hướng dẫn của TS. Tăng
Thị Chính có được, và không sao chép từ bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học đã
được công bố.

Hà nội, ngày 20 tháng 10 năm 2012
Học viên thực hiện


VŨ DŨNG

iii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Tăng Thị Chính – Trưởng phòng Vi sinh vật
môi trường – Viện Công nghệ môi trường và TS.NCVC. Trần Văn Tựa – chủ nhiệm
đề tài, đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn KS. Hoàng Thị Dung và các cán bộ nghiên cứu, các
bạn đồng nghiệp trong phòng Vi sinh vật môi trường – Viện Công nghệ môi trường đã
giúp đỡ và có những góp ý bổ ích cho tôi trong suốt quá trình thực tập tại Viện.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Khoa học sự sống ,
cũng như các thầy, cô giáo của Viện Công nghệ sinh học đã nhiệt tình giảng dạy và
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tại đây.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và tạo
điều kiện tốt nhất để cho tôi hoàn thành luận văn này.

Hà Nội, tháng 11năm 2012
Học viên


VŨ DŨNG

iv

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN I
LỜI CẢM ƠN III
MỤC LỤC IV
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VII
DANH MỤC HÌNH ẢNH VIII
DANH MỤC BẢNG IX
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục tiêu nghiên cứu: 1
3. Ý nghĩa khoa học của luận văn: 2
4. Nội dung nghiên cứu: 2
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi 3
1.1.1. Đặc điểm của chất thải chăn nuôi lợn 3
1.1.2. Hiện trạng ô nhiễm môi trường do chăn nuôi lợn trên thế giới, Việt Nam 7
1.1.3. Khả năng gây ô nhiễm của chất thải chăn nuôi 9
1.2. Xạ khuẩn 11
1.2.1. Đại cương về xạ khuẩn 11
1.2.2. Đặc điểm hình thái và kích thước của xạ khuẩn 12
1.2.3. Cấu tạo tế bào xạ khuẩn 13
1.2.4. Bào tử và sự hình thành bào tử của xạ khuẩn 14

1.2.5. Đặc điểm phân loại xạ khuẩn 15
1.2.6. Khả năng phân hủy xenluloza, tinh bột và protein của xạ khuẩn 15
1.2.7. Ý nghĩa thực tiễn của xạ khuẩn 16
1.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển và sinh tổng hợp
enzym xenlulaza, amylaza và proteaza của các chủng vi sinh vật 17
1.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 17
1.3.2. Ảnh hưởng của pH 18
1.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ muối 19
1.3.4. Ảnh hưởng của nguồn Cacbon 20

v

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1.3.5. Ảnh hưởng của nguồn Nitơ 20
1.4. Giới thiệu về chế phẩm vi sinh vật xử lý chất thải rắn chăn nuôi lợn 21
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 23
2.2. Nguyên vật liệu và hóa chất 23
2.2.1. Nguyên vật liệu 23
2.2.2. Hóa chất 23
2.2.3. Môi trường 24
2.3. Phương pháp nghiên cứu 24
2.3.1. Phương pháp lấy mẫu 24
2.3.2. Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật 24
2.3.3. Phương pháp giữ giống 24
2.3.4. Phương pháp phân loại xạ khuẩn 25
2.3.5. Phương pháp xác định hoạt lực enzym ngoại bào (xenlulaza, amylaza)
bằng phương pháp khuếch tán trên thạch 26
2.3.6. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy lên sinh trưởng

và phát triển của các chủng xạ khuẩn 27
2.3.7. Các phương pháp dùng để xử lý phân lợn bằng chế phẩm vi sinh quy mô
phòng thí nghiệm 28
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32
3.1. Tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn ưa nhiệt sinh tổng hợp xenlulaza,
amylaza, proteaza 32
3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh hóa của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn . 35
3.2.1. Đặc điểm phân loại 35
3.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng xạ khuẩn 37
3.2.3. Kết quả phân loại 38
3.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng lên sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym
xenlulaza, amylaza và proteaza của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 38
3.3.1. Nhiệt độ 38
3.3.2. pH ban đầu 41
3.3.3. Nguồn cacbon 44

vi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3.3.4. Nguồn nitơ 47
3.3.5. Động thái sinh trưởng và sinh tổng hợp xenlulaza, amylaza và proteaza của
các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 51
3.3.6. Xác định tính đối kháng của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 52
3.4. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi lợn của các chủng xạ khuẩn
tuyển chọn ở qui mô phòng thí nghiệm 54
3.4.1. Đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm trong quá trình ủ 56
3.4.2. Biến động vi sinh vật trong quá trình ủ 61
3.4.3. Hiệu quả xử lý 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

1. Kết luận 67
2. Kiến nghị 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
PHỤ LỤC 73

vii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

CFU Colony Forming Unit ( Đơn vị hình thành khuẩn lạc)
G+ Gram dương
ISP Chương trình xạ khuẩn quốc tế
KHCN Khoa học công nghệ
MPN Most probable number ( Xác suất xảy ra lớn nhất)
TCVN Tiêu chuẩnViệt Nam
TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh
TN Thí Nghiệm
ĐC Đối Chứng
VSV Vi Sinh Vật
XK Xạ Khuẩn


viii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Sơ đồ xử lý chất thải chăn nuôi lợn 9
Hình 1.2 Một số chi xạ khuẩn: A-Microtetraspora; B- streptomyces…………… 12
Hình 1.3. Hình dạng khuẩn lạc xạ khuẩn 13
Hình 1.4. Bào tử xạ khuẩn 14
Hình 3.1. Hoạt tính xenlulaza của các chủng XK tuyển chọn 33
Hình 3.2. Hoạt tính enzym xenlulaza, amylaza của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 34
Hình 3.3. Bào tử của các chủng xạ khuẩn dưới kính hiển vi điện tử 36
Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh trưởng của các chủng xạ khuẩn tuyển
chọn 39
Hình 3.5. Hoạt tính enzym amylaza của chủng C3 và C14 ở nhiệt độ 30
0
C, 45
0
C 40
Hình 3.6. Ảnh hưởng của pH ban đầu lên sinh trưởng 42
Hình 3.7. Hoạt tính amylaza của chủng xạ khuẩn C3 và C14 nuôi trên môi trường
pH khác nhau 44
Hình 3.8. Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên sinh trưởng của các chủng xạ
khuẩn tuyển chọn 45
Hình 3.9. Hoạt tính của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn trên môi trường CMC và
Xenluloza 47
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên sinh trưởng của các chủng xạ
khuẩn tuyển chọn 49
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên sinh tổng hợp amylaza của chủng C3 và
sinh tổng hợp proteaza của chủng C14. 50
Hình 3.12. Động thái sinh trưởng của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 52
Hình 3.13. Tính đối kháng của các chủng xạ khuẩn nghiên cứu. 53
Hình 3.14. Các mẫu thí nghiệm ủ trong tủ ấm 55

Hình 3.15. Các mẫu thí nghiệm sau 5 tuần ủ 59
Hình 3.16. Sự thay đổi của nhiệt độ trong qúa trình ủ 60
Hình 3.17. Sự thay đổi thể tích trong quá trình ủ 60
Hình 3.18. Mật độ VSV tổng số hiếu khí trong mẫu TN sau 1 tuần ủ 61
Hình 3.19. Biểu hiện của các vi khuẩn Samonella trong đĩa thạch 63
Hình 3.20. Mật độ Salmonella trong quá trình ủ 63

ix

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số thành phần VSV trong chất thải chăn nuôi lợn 3
Bảng 1.2. Thành phần các chất vô cơ (%) của phân một số loại vật nuôi 4
Bảng 1.3. Lượng nước tiểu thải ra hàng ngày của một số loại gia súc 5
Bảng 1.4. Thành phần trung bình (%) của nước tiểu một số loại gia súc 5
Bảng 1.5. Tính chất của nước thải chăn nuôi lợn 6
Bảng 1.6. Nồng độ một số khí thải tại trang trại chăn nuôi 7
Bảng 1.7. Phân nhóm vi sinh vật theo khả năng phát triển ở nhiệt độ khác nhau 17
Bảng 1.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian phân cắt của vi sinh vật 17
Bảng 1.9. Ảnh hưởng pH đối với một số vi sinh vật 19
Bảng 3.1. Hoạt tính xenlulaza của các chủng Xạ Khuẩn đã phân lập 32
Bảng 3.2. Hoạt tính enzym của các chủng xạ khuẩn nghiên cứu sau 48h lên men ở
45°C 34
Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 35
Bảng 3.4. Khả năng sử dụng các nguồn đường của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 36
Bảng 3.5. Đặc điểm sinh lý - sinh hoá của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 37
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh trưởng của các chủng xạ khuẩn tuyển
chọn 39
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh tổng hợp enzym của các chủng xạ

khuẩn tuyển chọn (đường kính vòng phân giải D-d, mm) 40
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của pH ban đầu lên sinh trưởng của các chủng xạ khuẩn tuyển
chọn 42
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của pH lên sinh tổng hợp enzym của các chủng xạ khuẩn
tuyển chọn (đường kính vòng phân giải D-d, mm) sau 48h lên men ở 45°C 43
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên sinh trưởng của các chủng xạ khuẩn
tuyển chọn 45
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên sinh tổng hợp enzym của các chủng
xạ khuẩn tuyển chọn (đường kính vòng phân giải D-d, mm) sau 48h lên men ở 45°C
46

x

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên sinh trưởng của các chủng xạ khuẩn
tuyển chọn 48
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên sinh tổng hợp enzyme của các chủng xạ
khuẩn tuyển chọn (đường kính vòng phân giải D-d, mm) sau 48h lên men ở 45°C 49
Bảng 3.14. Động thái sinh trưởng của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn 52
Bảng 3.15. Kết quả phân tích mẫu phân lợn ban đầu 54
Bảng 3.16. Kết quả theo dõi các mẫu thí nghiệm sau 1 tuần ủ 56
Bảng 3.17. Kết quả theo dõi các mẫu thí nghiệm sau 2 tuần ủ 56
Bảng 3.18. Kết quả theo dõi các mẫu thí nghiệm sau 3 tuần ủ 57
Bảng 3.19. Kết quả theo dõi các mẫu thí nghiệm sau 4 tuần ủ 58
Bảng 3.20. Kết quả theo dõi các mẫu thí nghiệm sau 5 tuần ủ 58
Bảng 3.21. Mật độ vi sinh vật tổng số hiếu khí trong quá trình ủ, (CFU/g) 61
Bảng 3.22. Mật độ vi sinh tổng số kỵ khí trong quá trình ủ, (CFU/g) 62
Bảng 3.23. Mật độ xạ khuẩn trong quá trình ủ, (CFU/g) 62
Bảng 3.24. Mật độ nấm mốc trong quá trình ủ, (CFU/g) 64

Bảng 3.25. Chỉ số T - colifom và F - coliform trong quá trình ủ, (MPN/g) 65
Bảng 3.26. Kết quả so sánh mẫu phân lợn ban đầu với mẫu phân sau 5 tuần ủ 66


1


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Như chúng ta đã biết Việt Nam là một nước nông nghiệp lạc hậu nhưng
trong những năm gần đây do sự phát triển của khoa học kỹ thuật nên nông nghiệp
Việt Nam đã có những bước tiến lớn trong việc bảo vệ môi trường cũng như áp
dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Tuy nhiên trong các hoạt động sản xuất nông
nghiệp đặc biệt là chăn nuôi luôn tiềm ẩn những nguy cơ gây ô nhiễm môi trường
rất cao do đặc thù về nguồn chất thải trong chăn nuôi chưa qua xử lý.Thông thường
những nguồn chất thải từ chăn nuôi: gia súc, gia cầm thường chỉ được người dân
thu dọn sơ sài, rồi đổ xuống ao hồ gây ô nhiễm nguồn nước, không khí. Điều này
không những gây ảnh hưởng lớn về sức khỏe cho người dân và còn là nơi phát sinh
những nguồn dịch bệnh nguy hiểm.
Thành phần của chất thải trong chăn nuôi nhất là chăn nuôi lợn có chứa rất
nhiều chất hữu cơ như xenluloza, tinh bột, protein…. Đây là nguồn chất hữu cơ
phong phú nếu được qua xử lý sẽ được tái sử dụng phục vụ cho hoạt động sản xuất
nông nghiệp. Điều này vừa tránh được ô nhiễm môi trường vừa mang lại giá trị kinh
tế cao. Tuy nhiên việc ủ phân thường diễn ra rất lâu vì môi trường ủ có nhiệt độ cao
và pH thấp cho nên vi sinh vật kém phát triển. Để giải quyết vấn đề trên chúng tôi
chọn đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng xạ khuẩn ưa nhiệt để tạo chế
phẩm vi sinh vật dùng cho xử lý chất thải chăn nuôi lợn”
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Tuyển chọn được một số chủng xạ khuẩn ưa nhiệt có sẵn từ bộ chủng giống
của phòng Vi sinh vật môi trường - Viện Công nghệ môi trường. Qua đó nghiên cứu

các yếu tố ảnh hưởng nên quá trình sinh trưởng và sinh tổng hợp các enzym phân
giải xenluloza, proteaza, amylaza để tạo cơ sở cho việc sản xuất chế phẩm vi sinh
xử lý phân lợn, và qua đó đánh giá hiệu quả của chế phẩm này.

2


3. Ý nghĩa khoa học của luận văn:
- Góp phần nghiên cứu phát triển thêm giải pháp sử dụng vi sinh vật làm tác
nhân sinh học phân hủy hợp chất hữu cơ giầu hợp chất cacbon nhằm đa dạng hóa
sản phẩm vi sinh vật ứng dụng trong xử lý chất thải chăn nuôi dạng rắn.
- Bổ sung thêm dữ liệu về khả năng sử dụng xạ khuẩn trong xử lý nhanh phế
thải chăn nuôi lợn nói riêng và môi trường nói chung.
4. Nội dung nghiên cứu:
- Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn ưa nhiệt sinh tổng hợp xenlulaza,
amylaza, proteaza.
- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh hoá của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng lên sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym
của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn.
- Sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lý phân lợn và qua đó đánh giá khả năng
xử lý của chế phẩm này ở quy mô phòng thí nghiệm.

3


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi
1.1.1. Đặc điểm của chất thải chăn nuôi lợn
Chất thải chăn nuôi chứa nhiều thành phần có khả năng gây ô nhiễm môi
trường, làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của lợn và sức khoẻ của con
người. Chất thải chăn nuôi lợn được phát sinh trong quá trình chăn nuôi bao gồm:
- Chất thải rắn: Phân, chất độn, lông, chất hữu cơ tại các lò mổ…
- Chất thải lỏng: nước tiểu, nước rửa chuồng, tắm rửa gia súc, vệ sinh lò mổ…
- Chất thải khí: CO
2
, NH
3
, CH
4
, H
2
S…[1], [14].
 Chất thải rắn
Chủ yếu là phân, rác, lông, thức ăn thừa của vật nuôi, ngoài ra còn là các vật
dụng chăn nuôi, thú y bị loại ra trong quá trình chăn nuôi, bệnh phẩm Chất thải
rắn chăn nuôi lợn có độ ẩm từ 56-83%, tỷ lệ các chất vô cơ điển hình như: N, P, K
cao và chứa nhiều hợp chất hữu cơ như protit, acid amin, xenluloza, chất béo,
hydratcarbon và các dẫn xuất của chúng, và một lượng lớn vi sinh vật gây bệnh cho
người và vật nuôi như: vi trùng, virut, và trứng ấu trùng giun, sán [1], [2], [5].
Bảng1.1. Một số thành phần VSV trong chất thải chăn nuôi lợn

TT
Thông số
Đơn vị
Số lượng
1
Coliform
MNP/100g
4.10
6
-10
8

2
E. coli
MPN/100g
10
5
-10
7

3
Streptococus
MPN/100g
3.10
2
-10
4

4
Salmonella

CFU/g
10-10
4

5
Cl. perfringens
CFU/g
10-10
2

6
Đơn bào
MNP/10g
0-10
3

(Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 2004) [6]
Phân lợn là những thành phần thức ăn mà cơ thể gia súc không thể hấp thụ
được và bị đào thải ra bên ngoài. Mỗi ngày cơ thể lợn thải ra 1 lượng chất rắn bằng
tương đương từ 6-8% trọng lượng cơ thể của vật nuôi. Trong thành phần của phân
lợn bao gồm những dưỡng chất không tiêu hóa được của quá trình tiêu hóa vi sinh
như các chất xơ, tinh bột, protein dư thừa, các men tiêu hoá, các axit amin, các chất

4


khoáng (K
2
O, P
2

O
5
, CaO, MgO…). Các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin,
pepsin,…), các mô tróc ra từ các niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân
ra ngoài. Ngoài ra trong phân còn có chứa nhiều loại vi khuẩn, virut, trứng ký sinh
trùng. Trong 1 kg phân có chứa từ 2000-5000 trứng giun sán. Vi khuẩn thuộc họ
Enterobacterriacea chiếm đa số với các giống điển hình như Escherichia,
Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella. Vì vậy, ở các nước phát triển như Nhật
Bản, Hồng Kông… trước khi sử dụng phân gia súc để bón cho cây trồng đều phải
qua giai đoạn ủ để phân hủy các thành phần hữu cơ khó phân hủy thành các chất dễ
hấp thu đối với cây trồng, khử mùi hôi và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh để tránh lây
lan bệnh tật vào môi trường [14], [17], [36].
Thành phần các chất trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành
phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống, độ tuổi của lợn vì mỗi độ tuổi có khả
năng tiêu hóa là khác nhau và tình trạng sức khỏe vật nuôi và nhu cầu cá thể
Bảng 1.2. Thành phần các chất vô cơ (%) của phân một số loại vật nuôi
TT
Loại gia súc
Thành phần trong phân (%)
Nước
Nitơ
P
2
O
5

K
2
O
CaO

MgO
1
Lợn
82,0
0,60
0,41
0,26
0,09
0,10
2
Trâu, bò
83,14
0,29
0,17
1,00
0,35
0,13
3
Gà
56,0
1,63
0,54
0,85
2,40
0,74
( Nguồn: Viện chăn nuôi, 2006) [23]
 Chất thải lỏng
Bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, tắm rửa gia súc, vệ sinh lò mổ… Nước
tiểu là chất thải ra quá trình trao đổi chất bằng việc hấp thu các chất dinh dưỡng
trong thức ăn gia súc đã tiêu hóa hòa tan vào máu, sau quá trình trao đổi chất được

bài tiết ra ngoài dạng nước. Thành phần của nước tiểu gia súc tùy thuộc vào điều
kiện dinh dưỡng và khí hậu. Đặc tính chung của nước tiểu gia súc là loại phân bón
giàu đạm và kali, hàm lượng lân ít hoặc không đáng kể. Riêng nước tiểu lợn nghèo
đạm hơn các loại gia súc khác [1], [2].

5


Bảng 1.3. Lượng nước tiểu thải ra hàng ngày của một số loại gia súc
TT
Loại gia súc
Lượng nước tiểu (kg/ngày)
1
Trâu bò lợn
10-15
2
Lợn dưới 10kg
0,3-0,7
3
Lợn từ 15-45 kg
0,7-2
4
Lợn từ 45-100 kg
2-4
(Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 2001 [14])
Bảng 1.4. Thành phần trung bình (%) của nước tiểu một số loại gia súc
TT
Gia súc
Thành phần trong nước tiểu (%)
Nước

CHC
Nitơ
P
2
O
5

K
2
O
CaO
MgO
Cl
2
1
Trâu bò
92,5
3,0
1,0
0,01
1,5
0,15
0-0,1
0,1
2
Ngựa
89,0
7,0
1,2
0,05

1,50
0,02
0,24
0,2
3
Lợn
94,0
2,5
0,5
0,05
1,0
0-0,2
0-0,1
0,1
(Nguồn: Viện chăn nuôi, 2006 [23])
Nước phân chuồng là nước từ các đống phân chảy ra, phần lớn là nước tiểu
gia súc hòa lẫn nhiều chất hòa tan của phân đặc và có chứa thêm một lượng nước
rửa chuồng. Nước phân chuồng rất giàu dinh dưỡng, dễ tiêu và có giá trị lớn về mặt
phân bón. Nước phân chuồng nghèo lân, giàu đạm và kali. Đạm trong nước phân
chuồng ở 3 dạng chủ yếu: urê, acid uric và acid hippuric. Khi để ngỏ một thời gian
hay bón vào đất thì bị VSV phân giải acidt uric và acid hippuric chuyển thành urê
và urê chuyển thành amoni cacbonat.
Trong nước thải, hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% gồm xenluloza, protit, acid
amin, chất béo, hydrat carbon và các dẫn xuất của chúng. Hầu hết các chất hữu cơ dễ
phân hủy, các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, urê, amonium, muối
chlorua Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí sẽ cho các sản
phẩm CO
2
, H
2

O, NO
2
-
, NO
3
-
, trong quá trình kị khí là CH
4
, N
2
, NH
3
, H
2
S [2], [5].

6


Bảng 1.5. Tính chất của nước thải chăn nuôi lợn
TT
Đặc tính
Đơn vị
Giá trị
1
Độ màu
Pt-Co
350-870
2
Độ đục

mg/l
420-550
3
BOD
5

mg/l
3.500-8.900
4
COD
mg/l
5.000-12.000
5
SS
mg/l
680-1.200
6
P
t

mg/l
36-72
7
N
t

mg/l
220-460
8
Dầu mỡ

mg/l
5-58
(Nguồn: Viện chăn nuôi, 2006 [23]).
Nhìn chung, nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải
của các ngành công nghiệp khác nhưng chứa nhiều ấu trùng, vi trùng, trứng giun
sán. Điển hình là nhóm vi khuẩn đường ruột như Escherichia coli, Salmonella,
Shigella, Proteus, Arizona. Theo nghiên cứu của A.Kigirov (1982), Nanxena (1978)
và Bonde (1967) vi trùng gây bệnh đóng dấu cho lợn tồn tại trong nước thải 92
ngày, Brucella từ 74-108 ngày, Salmonella từ 3-6 tháng, Leptospira 3-5 tháng,
Virus FMD trong nước thải 2-3 tháng. Các loại vi trùng có nha bào như Bacillus
anthracis tồn tại 10 năm (gần đây có tài liệu đến 20 năm), Bacillus tetani tồn tại có
khả năng gây bệnh 3-4 năm. Trứng giun sán trong nước thải với những loại điển hình
, có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6-28 ngày ở nhiệt độ và khí hậu nước
ta và có thể tồn tại được 2-5 tháng. Nhiều loại mầm bệnh có khả năng xâm nhập vào
mạch nước ngầm như B. anthracis, Salmonella, E. coli, . . . [42].
 Chất thải khí
Chăn nuôi phát thải nhiều loại khí thải: CO
2
, NH
3
, CH
4
, H
2
S… là các khí nhà
kính chính. Sự phát thải này là do các hoạt động hô hấp, tiêu hóa của vật nuôi, do ủ
phân, chế biến thức ăn.

7


Bảng1.6. Nồng độ một số khí thải tại trang trại chăn nuôi
Khu lấy mẫu
Nồng độ khí độc (mg/m
3
)
NH
3

H
2
S
Lợn nái
18,9±3,6
0,19±0,02
Lợn con
18,7±3,1
0,21±0,05
Lợn thịt
18,5±3,1
0,23±0,06
Ngoài trời
9,4±2,9

(Nguồn: Tạp chí khoa học và công nghệ - tập 46- số 6A- 2008- trang 65)
Theo tổ chức nông lương thế giới (FAO) vừa thừa nhận, chăn nuôi đang
được coi là một ngành gây ô nhiễm lớn, hơn cả mức gây ô nhiễm của ngành vận tải.
Chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra tới 65% lượng N

2
O trong khí quyển. Động vật
nuôi còn thải ra 9% lượng khí CO
2
toàn cầu, 37% lượng khí methane CH
4
– khí có
khả năng hấp thụ nhiệt cao gấp 23 lần khí CO
2
và là tác nhân chính làm tăng hiệu
ứng nhà kính, chăn nuôi gia súc còn đóng góp tới 64% khí amoniac NH
3
– gây hiện
tượng mưa axit. Ngoài ra nhu cầu thức ăn nước uống, tập tính bầy đàn, nhu cầu bãi
chăn thả của gia súc cũng đang được coi là một trong những tác nhân chính gây
thoái hóa đất nông nghiệp, ô nhiễm nguồn nước và làm mất cân bằng sinh thái [1],
[2], [5].
1.1.2. Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do chăn nuôi lợn trên thế giới, Việt Nam
Ở các nước phát triển, quy mô trang trại hàng trăm hecta, trong trang trại
ngoài chăn nuôi lợn quy mô lớn (trên 10.000 con lợn)[1] , phân lợn và chất thải lợn
chủ yếu làm phân vi sinh và năng lượng Biogas cho máy phát điện, nước thải chăn
nuôi được sử dụng cho các mục đích nông nghiệp. Hiện nay, ở Việt Nam chủ yếu
vẫn là chăn nuôi nhỏ lẻ, tự phát vì thế việc quản lý chất thải chăn nuôi lợn gặp khá
nhiều khó khăn, việc sử dụng phân lợn để bón cho cây trồng trong nông nghiệp vẫn
còn bị hạn chế do phân lợn không giống phân gia súc khác, phân lợn ướt và hôi
thối, phân lợn là (phân nóng) nên khó thu gom và vận chuyển và khó sử dụng, nếu
sử dụng trực tiếp không qua ủ để bón cho cây trồng sẽ làm cho cây bị chết hoặc làm
giảm năng suất cây trồng (sầu riêng mất mùi, nhãn không ngọt…). Trong những
năm gần đây, chăn nuôi phát triển theo xu hướng trang trại, tập trung sản xuất hàng

8


hóa. Tính đến tháng 10/2006 cả nước có 17.720 trang trại [19] và chủ yếu phát triển
ở các tỉnh vùng Đông Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông
Hồng. Các khu chăn nuôi phát triển tự phát, chưa theo quy hoạch, chủ yếu trên đất
vườn nhà, đất mua hoặc thuê tại địa phương. Nhiều trang trại xây dựng ngay trong
khu dân cư, gây ô nhiễm môi trường, nguy cơ dịch bệnh cho vật nuôi, con người và
ảnh hưởng lớn đến sự phát triển bền vững của ngành chăn nuôi [38].
Theo điều tra tình hình quản lý chất thải chăn nuôi ở một số huyện thuộc TP.
HCM và một số tỉnh lân cận chỉ có 6% số hộ nuôi lợn có bán phân cho các đối tượng
sử dụng để nuôi cá và làm phân bón, khoảng 29% số hộ chăn nuôi lợn sử dụng phân
cho bể biogas và 9% hộ dùng phân lợn để nuôi cá [12].
Theo kết quả điều tra đánh giá hiện trạng môi trường của Viện Chăn nuôi
(2006) [23] tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung ở Hà Nội, Hà Tây (cũ),
Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương, Đồng Nai, kết quả điều tra cho
thấy 100% số cơ sở chăn nuôi đều chưa tiến hành xử lý chất thải rắn trước khi
chuyển ra ngoài khu vực chăn nuôi. Các cơ sở này chỉ có khu vực tập trung chất
thải ở vị trí cuối trại, chất thải được thu gom và đóng bao tải để bán cho người tiêu
thụ làm phân bón hoặc nuôi cá. Các bao tải này được tái sử dụng nhiều lần, không
được vệ sinh tiêu độc nên nguy cơ gây ô nhiễm môi trường và lây nhiễm lan truyền
dịch bệnh từ trang trại này sang trang trại khác là rất cao. Toàn bộ chất thải, bao
gồm phân, nước tiểu, nước rửa chuồng được hòa lẫn và dẫn về bể biogas. Mặt khác,
lượng nước thải chăn nuôi quá lớn, không thể sử dụng hết cho diện tích được thải
của các cơ sở chăn nuôi lợn bao gồm nước tiểu, rửa chuồng, máng ăn, máng uống
và nước tắm rửa cho lợn. Cả 10 cơ sở chăn nuôi lợn được điều tra đều chỉ có hệ
thống xử lý chất thải lỏng bằng công nghệ biogas [19], [38].

9

Kết quả điều tra cho thấy hệ thống xử lý nước thải tại các trang trại trên là:









Hình 1.1. Sơ đồ xử lý chất thải chăn nuôi lợn
(Nguồn: Viện Chăn Nuôi, 2006, [23])
Nhìn chung, việc quản lý chất thải chăn nuôi lợn đang gặp nhiều khó khăn.
Nhu cầu sử dụng chất thải chăn nuôi lợn trong nông nghiệp còn rất thấp. Vì vậy cần
có nhiều biện pháp tích cực kết hợp để giải quyết vấn đề quản lý và khắc phục sự ô
nhiễm môi trường do một lượng chất thải chăn nuôi gây ra. Một trong những đóng
góp vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chăn nuôi lợn gây ra là việc sản
xuất và sử dụng các chế phẩm vi sinh để xử lý phân lợn thành phân bón hữu cơ đem
lại sản phẩm thiết thực thân thiện với môi trường được sử dụng rộng rãi [5].
1.1.3. Khả năng gây ô nhiễm của chất thải chăn nuôi
Hiện nay, do còn nhiều hộ, trang trại chăn nuôi lợn hàng ngày thải ra một
lượng lớn chất thải không được xử lý và đổ trực tiếp vào hệ thống thoát nước, kênh
mương làm nhiều hộ dân không có nước sinh hoạt (nước giếng trong vùng có váng,
mùi hôi tanh), tỷ lệ người dân bị mắc bệnh tiêu chảy, mẫn ngứa và ghẻ lở cao.
Trong chất thải chăn nuôi luôn tồn tại một lượng lớn vi sinh vật hoại sinh. Ô nhiễm
do chất thải chăn nuôi không chỉ ảnh hưởng nặng tới môi trường sống dân cư mà
còn gây ô nhiễm nguồn nước, môi trường không khí, tài nguyên đất và ảnh hưởng
lớn đến kết quả sản xuất chăn nuôi. Chất thải chăn nuôi khi chưa xử lý mang đi sử
dụng cho trồng trọt như tưới, bón cho cây rau, củ, quả,… sau đó các sản phẩm này

Nước thải
Bể Biogas
Hồ sinh học
Thải ra môi trường

10


dùng làm thức ăn cho người và động vật là không hợp lý. Nhiều nghiên cứu cho
thấy khả năng tồn tại của mầm bệnh trong đất, cây, cỏ … có thể gây bệnh cho người
và gia súc, đặc biệt là các bệnh về đường ruột như thương hàn, phó thương hàn,
viêm gan, giun đũa, sán lá,…
Các hoạt động gây ô nhiễm do chăn nuôi vẫn đang tiếp tục diễn ra ở nhiều
nơi trên cả nước. Tình trạng chăn nuôi thả rông, chăn thả trên đất dốc, đầu nguồn
nước v.v còn khá phổ biến đã làm tăng diện tích đất xói mòn, suy giảm chất lượng
nước, giảm thiểu khả năng sản xuất nông nghiệp trên vùng rộng lớn. Ô nhiễm môi
trường còn làm phát sinh dịch bệnh, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả chăn nuôi. Trong
mười năm qua, từ 1997 đến nay, dịch lở mồm, long móng trên gia súc đã diễn ra
thường xuyên và đến nay chưa được khống chế triệt để. Từ cuối năm 2003, dịch
cúm gia cầm đã bùng phát. Từ năm 2003 đến nay, dịch đã tái phát 5 đợt, đã phải
tiêu huỷ trên 51 triệu gia cầm các loại, thiệt hại ước tính lên đến hàng ngàn tỷ đồng
[11] .Từ đầu năm 2007 đã bùng phát hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản (bệnh tai
xanh - PSSR) trên lợn, gây tổn thất lớn cho ngành chăn nuôi, gây mất an toàn thực
phẩm và còn có nguy cơ lây nhiễm sang người nguy hiểm không kém bệnh cúm gia
cầm, bệnh lở mồm, long móng [38].
Rõ ràng ngành chăn nuôi phát triển nếu không đi kèm với các biện pháp xử
lý chất thải sẽ làm môi trường sống của con người xuống cấp nhanh chóng. Môi
trường bị ô nhiễm lại tác động trực tiếp vào sức khoẻ vật nuôi, phát sinh dịch bệnh,
gây khó khăn trong công tác quản lý dịch bệnh, giảm năng suất không thể phát triển
bền vững.

Tuy nhiên phân lợn vẫn được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tận
dụng do hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phân khá cao, đặc biệt là nitơ (N).
Nếu không được quản lý và sử dụng đúng đắn, chất thải chăn nuôi là nguồn gây tiêu
tốn cho các cơ sở chăn nuôi, ngược lại nếu được tận dụng đúng cách nó lại trở thành
nguồn tài nguyên.

11


1.2. Xạ khuẩn
1.2.1. Đại cƣơng về xạ khuẩn
Theo hệ thống phân loại hiện nay thì xạ khuẩn (Actinomycetes) thuộc ngành
Tenericutes (gồm có vi khuẩn Gram dương và xạ khuẩn), thuộc giới vi khuẩn thật
(Eubacteria) và siêu giới nhân sơ (Prokaryota). Xạ khuẩn thuộc lớp Actinobacteria,
dưới lớp Actinobacteridae, bộ Actinomycetales, bao gồm 10 dưới bộ, 35 họ, 110 chi
và 1000 loài trong đó có 478 loài thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc các
chi còn lại được xếp vào nhóm xạ khuẩn hiếm (minh họa hình 1.2). Xạ khuẩn có
nhiều nét khác với nấm nhưng giống vi khuẩn. Chúng có đặc điểm như sau: có cấu
tạo đơn bào và đa bào, kích thước rất nhỏ, nhân giống với vi khuẩn, không có màng
nhân và tiểu hạch, vách tế bào không chứa xenluloza hoặc kitin, giống với vi khuẩn,
phân chia tế bào giống với vi khuẩn (kiểu Amitoz). Xạ khuẩn không có giới tính
(không có tế bào đực cái), hoại sinh và ký sinh [9], [26], [45].
Xạ khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể tìm thấy trong hầu hết
các môi trường: đất, nước, không khí, thậm chí cả những môi trường mà cả vi
khuẩn và nấm mốc không phát triển được. Xạ khuẩn phân bố nhiều nhất trong đất,
chúng sử dụng acid humic và các chất hữu cơ khó phân giải khác trong đất, đóng
vai trò rất quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Mật độ xạ
khuẩn trong đất chiếm từ 20-40% tổng số các VSV có trong đất và trong 1g đất có
khoảng 29.000-24.000.000 CFU (Colony Forming Unit - Đơn vị hình thành khuẩn
lạc). Sự phân bố của xạ khuẩn còn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, độ pH của môi

trường. Đa số xạ khuẩn là các vi sinh vật hiếu khí, ưa ấm, nhiệt độ tối thích cho sự
sinh trưởng và phát triển là 20-45
0
C, và nhiệt độ sinh trưởng thấp nhất là 15-20
0
C,
nhiệt độ sinh trưởng cao nhất là khoảng 45
0
C. Một số khác có thể phát triển ở
những nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn. Vi sinh vật ưa nhiệt sinh trưởng tốt nhất là
khoảng 33-65
0
C và vi sinh vật ưa lạnh có thể sinh trưởng ở 0
0
C, sinh trưởng tốt nhất
ở 15
0
C hay thấp hơn, nhiệt độ cao nhất chỉ khoảng 20
0
C. Độ ẩm thích hợp từ 40-
55%, giới hạn pH nằm trong khoảng 6,8-7,5. Xạ khuẩn thường sống trong đất có
nồng độ muối NaCl (0,5-1 g/l) [8], [24], [29].

12




Hình 1.2. Một số chi xạ khuẩn: A-Microtetraspora; B- streptomyces
1.2.2. Đặc điểm hình thái và kích thƣớc của xạ khuẩn

Đa số xạ khuẩn có cấu tạo dạng sợi, các sợi kết dính với nhau tạo thành
khuẩn lạc có nhiều màu sắc khác nhau: trắng, vàng, nâu, tím, xám, Màu sắc của
xạ khuẩn là một đặc điểm phân loại quan trọng. Đường kính sợi của xạ khuẩn
khoảng từ 0,1-0,5µm. Có thể phân biệt hai loại sợi khác nhau: Sợi khí sinh là hệ sợi
mọc trên bề mặt môi trường tạo thành bề mặt khuẩn lạc xạ khuẩn, từ đây phát sinh
ra bào tử. Sợi cơ chất là sợi cắm sâu vào môi trường làm nhiệm vụ hấp thu chất
dinh dưỡng. Một số xạ khuẩn không có sợi khí sinh mà chỉ có sợi cơ chất, loại sợi
này làm cho bề mặt xạ khuẩn nhẵn và khó tách ra khi cấy truyền. Loại chỉ có sợi khí
sinh thì ngược lại rất dễ tách toàn bộ khuẩn lạc ra khỏi môi trường [8].
Hệ sợi của xạ khuẩn phát triển rất mạnh tạo thành các khuẩn lạc. Khuẩn lạc
của xạ khuẩn không trơn ướt như vi khuẩn hay nấm men mà thường có dạng thô
ráp, không trong suốt, xù xì, dạng lông tơ, dạng nhung, dạng màng dẻo với nhiều
màu sắc khác nhau: đỏ, da cam, vàng, trắng, xanh , có các nếp tỏa ra theo hình
phóng xạ và bám sâu vào thạch và được minh họa ở hình 1.3 . Hình thái của khuẩn
lạc xạ khuẩn rất khác nhau, kích thước và hình dạng của chúng có thể thay đổi phụ

13


thuộc vào môi trường và điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, độ ẩm, ). Khuẩn lạc thường
có đường kính 0,5-2mm, nhưng cũng có khuẩn lạc có đường kính đạt tới 1cm hoặc
lớn hơn nữa, đường kính khuẩn lạc thường lớn gấp 10 lần đường kính của khuẩn ty.
Khuẩn lạc thường có dạng sợi phân nhánh phức tạp đan xen nhau, một số có dạng
những vòng tròn đồng tâm cách nhau một khoảng nhất định [8], [45].

Hình 1.3. Hình dạng khuẩn lạc xạ khuẩn
1.2.3. Cấu tạo tế bào xạ khuẩn
Xạ khuẩn có cấu trúc tế bào tương tự các vi khuẩn G+. Dưới kính hiển vi
điện tử có thể thấy rõ các thành phần chính: thành tế bào, màng sinh chất, nguyên
sinh chất, chất nhân, các thể ẩn nhập. Thành tế bào có kết cấu dạng lưới, dày

khoảng 10-20nm, gồm có 3 lớp: lớp ngoài cùng dày khoảng 60-120A
0
, lớp giữa dày
khoảng 50A
0
, lớp trong dày khoảng 50A
0
. Thành tế bào có tác dụng duy trì hình
dạng khuẩn ty và bảo vệ tế bào. Thành tế bào được cấu tạo từ các lớp glucopeptid,
gồm có các gốc N-axetylglucozamin liên kết với acid N-axetylmuzamic bằng liên
kết 1,4-δ glucozit. Khi xử lý bằng lyzozym, các liên kết này bị phá vỡ, thành tế bào
bị phá hủy, cấu trúc sợi bị mất đi, màng sinh chất bao bọc phần còn lại của tế bào và
tạo thành bào trần. Cấu trúc sợi cũng bị phá hủy khi xử lý bằng hỗn hợp cồn và ete,
clorofooc và các dung môi hòa tan lipid khác. Khác với nấm, thành tế bào xạ khuẩn
không chứa xenluloza và kitin nhưng chứa nhiều enzym tham gia vào quá trình trao
đổi chất và quá trình vận chuyển vật chất qua màng tế bào. Màng tế bào chất dày

14


khoảng 50nm và có cấu trúc tương tự như màng tế bào chất của vi khuẩn,vách tế
bào không chứa xenluloza hoặc kitin, giống với vi khuẩn. Nhân không có cấu trúc
điển hình, chỉ là những nhiễm sắc thể và nhân không có màng rõ rệt [8].
Khuẩn lạc thường có cấu tạo gồm 3 lớp: lớp vỏ ngoài gồm các sợi khuẩn ty
quấn chặt vào nhau, lớp trong tương đối xốp và lớp ở giữa có dạng tổ ong. Hệ sợi
cơ chất có thể tiết vào môi trường các loại sắc tố, thường có màu xanh, hống, nâu,
đen có sắc tố tan trong nước, có sắc tố chỉ tan trong dung môi hữu cơ.
1.2.4. Bào tử và sự hình thành bào tử của xạ khuẩn
Xạ khuẩn sinh sản bằng bào tử, bào tử được hình thành trên các nhánh phân
hóa từ khuẩn ty khí sinh gọi là cuống sinh bào tử. Cuống sinh bào tử của xạ khuẩn

có nhiều hình dạng khác nhau như: thẳng, lượn sóng, vòng hở có móc hoặc xoắn.
Kích thước cuống sinh bào tử dài ngắn khác nhau, thường nằm trong khoảng từ 20-
30 nm đến 100-200 nm. Trên mỗi cuỗng thường có khoảng từ 30 đến 100 bào tử,
nhưng cũng có khi chỉ có một hoặc hai bào tử (chi Saccharomonosprora, chi
Microbispora). Trong một số trường hợp do tác động cơ học hệ sợi của xạ khuẩn bị
đứt thành từng đoạn ngắn giống như bào tử nếu gặp điều kiện thuận lợi cũng có thể
phát triển thành cơ thể mới.

Hình 1.4. Bào tử xạ khuẩn
Hình dạng kích thước của bào tử không giống nhau tùy thuộc vào loài, từng
cá thể trong loài, thậm chí trên cùng một cuống cũng khác nhau. Bề mặt bào tử có
thể nhẵn, có gai, khối u, nếp nhăn Bào tử xạ khuẩn được bao bọc bởi màng
mucopolysaccharide giàu protein với độ dày khoảng 300-400A
0
gồm 3 lớp giúp cho

15


bào tử tránh được những ảnh hưởng bất lợi của ngoại cảnh như: nhiệt độ, độ ẩm,
pH Hình dạng, kích thước của chuỗi bào tử và cấu trúc màng có thể thay đổi khi
nuôi cấy trên những môi trường có nguồn nitơ khác nhau [8].
1.2.5. Đặc điểm phân loại xạ khuẩn
Tính chất nuôi cấy: bao gồm khả năng sinh trưởng phát triển trên các môi
trường phân loại, màu sắc khuẩn ty khí sinh (phân vào 7 nhóm màu), màu sắc
khuẩn ty cơ chất, sắc tố hòa tan.
Đặc điểm hình thái: hình dạng cuống sinh bào tử (thẳng, lượn, sóng, móc,
xoắn, chùm), hình dạng bào tử (tròn, ovan, que, nhẵn, xù xì, gai và tóc), phương
trình hình thành bào tử (cắt khúc, kết đoạn) và khả năng sinh melanin.
Đặc điểm sinh lý hóa: khả năng đông kết và pepton hóa sữa (có proteaza);

khả năng phân giải tinh bột (có amylaza); khả năng phân giải xenluloza (có
xenlulaza); khả năng sử dụng đường: glucose, arabinose, galactose, xylose,
fructose, mannose, và khả năng đối kháng các chủng sinh vật.
1.2.6. Khả năng phân hủy xenluloza, tinh bột và protein của xạ khuẩn
Trong thiên nhiên có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân huỷ xenluloza
nhờ có hệ enzym xenlulaza ngoại bào. Người ta thường sử dụng xạ khuẩn, đặc biệt
là chi Streptomyces trong việc phân huỷ rác thải sinh hoạt, chất thải chăn nuôi,
Những xạ khuẩn này thường thuộc nhóm ưa nóng, sinh trưởng và phát triển tốt nhất
ở nhiệt độ 45-50
0
C rất thích hợp với quá trình ủ. Trong bể ủ chất thải có nhiều loại
vi sinh vật có khả năng phân giải tinh bột. Một số vi sinh vật có khả năng tiết ra môi
trường đầy đủ các loại enzym trong hệ enzym amylaza. Ví dụ như một số vi nấm
bao gồm một số loại trong các chi Aspergillus, Fusarium, Rhizopus. Trong nhóm vi
khuẩn có một số loài thuộc chi Bacillus, Cytophaza, Pseudomonas
Enzym proteaza là nhóm enzym xúc tác cho quá trình phân hủy protein. Dưới
tác dụng của vi sinh vật protein bị phân hủy: protein => pepton => polypeptid => acid
amin. Vi sinh vật tiết proteaza vào môi trường và nhờ đó mà protein có cấu trúc phức
tạp được chuyển thành những hợp chất đơn giản mà tế bào có thể sử dụng được.
Proteaza ngoại bào của vi sinh vật tham gia các quá trình phân giải ngoại bào các