BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
----------
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC
PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN
NẤM MEN CHỊU NHIỆT TỪ TRÁI CÂY
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
ThS. HUỲNH XUÂN PHONG
VÕ NAM QUÊ
MSSV: 3113749
LỚP: VSV K37
Cần Thơ, Tháng 12/2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
----------
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC
PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN
NẤM MEN CHỊU NHIỆT TỪ TRÁI CÂY
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
ThS. HUỲNH XUÂN PHONG
VÕ NAM QUÊ
MSSV: 3113749
LỚP: VSV K37
Cần Thơ, Tháng 12/2014
PHẦN KÝ DUYỆT
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
ThS. Huỳnh Xuân Phong
Võ Nam Quê
DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………..
Cần Thơ, ngày
tháng
năm 2014
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký tên)
LỜI CẢM TẠ
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban Lãnh
đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, cùng tất cả quý thầy cô đã tận
tình giảng dạy tôi trong thời gian học tập vừa qua.
Xin được bày tỏ lòng biết sâu sắc đến của mình đến ThS. Huỳnh Xuân Phong –
người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi thực
hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Cố vấn học tâp – thầy Phạm Hồng
Quang – người đã luôn giúp đỡ, động viên khi tôi gặp khó khăn trong học tập.
Xin cảm ơn anh Nguyễn Ngọc Thạnh, anh Bùi Hoàng Đăng Long – cán bộ
phòng thí nghiệm CNSH Thực phẩm, và quý Thầy Cô, anh chị cán bộ các phòng thí
nghiệm của Viện NC&PT CNSH đã hỗ trợ, đóng góp ý kiến và tạo điều kiện thuận lợi
để tôi hoàn thành tốt đề tài luận văn của mình.
Xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý Thầy Cô đã tận tình truyền
dạy cho tôi kiến thức, giúp tôi có những kiến thức hữu ích phục vụ cho việc thực hiện
đề tài luận văn.
Xin cảm ơn các anh chị cao học, các bạn cùng làm luận văn phòng thí nghiệm
CNSH Thực phẩm đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình và người thân đã động
viên, khích lệ và luôn ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua để tôi vững tin hoàn thành tốt
luận văn của mình.
Kính chúc quý Thầy Cô nhiều sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt.
Trân trọng cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 13 tháng 12 năm 2014
Võ Nam Quê
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
TÓM LƯỢC
Đề tài được thực hiện nhằm phân lập và tuyển chọn các chủng nấm men chịu
nhiệt có triển vọng lên men ethanol ở nhiệt độ cao. Kết quả nghiên cứu đã phân lập
được 44 chủng nấm men thuần từ nguồn nguyên liệu là nhiều loại trái cây như chôm
chôm, nhãn, nho, xoài,… ở 7 địa điểm thu mẫu. 44 chủng nấm men được tiến hành
khảo sát một số đặc tính sinh lý, sinh hóa; khả năng chịu ethanol ở các nồng độ 0, 3,
6, 9 và 12%; khả năng chịu nhiệt ở 30, 35, 37, 40, 43 và 45°C. Kết quả có 17 chủng
nấm men có khả năng lên men đường saccharose, 38 chủng có khả năng lên men
đường maltose, hoạt tính urease được phát hiện trong 4 chủng nấm men và 4 chủng có
khả năng phân giải gelatine. Kết quả cho thấy có 18 chủng chịu được nồng độ ethanol
12% và 19 chủng phát triển được ở 43°C, không có chủng nào phát triển ở 45°C.
Khảo sát khả năng lên men dung dịch đường glucose 2% đã tuyển chọn được 4 chủng
nấm men có hoạt tính lên men nhanh và mạnh hơn so với các chủng còn lại gồm BD5
(12% ethanol, 43°C), BD2 (9% ethanol, 40°C), ĐT2-2 (9% ethanol, 43°C) và ĐT5-2
(9% ethanol, 43°C). 4 chủng nấm men này được tiến hành khảo sát khả năng lên men
ethanol ở nhiệt độ cao (30, 35, 37, 39 và 42°C) trên cơ chất dung dịch rỉ đường
22°Brix. Kết quả, chủng nấm men BD5 lên men sinh ra độ rượu cao nhất so với 3
chủng còn lại ở tất cả các mức nhiệt độ, ở 30°C độ rượu là 6,48% và ở 42°C là
2,85%. Có thể kết luận chủng nấm men BD5 có khả năng chịu nhiệt, lên men tốt và
cho ra độ rượu cao hơn so với 3 dòng còn lại. Ở 30°C, nồng độ ethanol của chủng
BD5 là 6,48%, của 3 chủng ĐT5-2, ĐT2-2, BD2 lần lượt là 2,25%, 3,34% và 2,83%.
Ở 37°C, nồng độ ethanol của chủng BD5 là 4,09%, của 3 chủng ĐT5-2, ĐT2-2, BD2
lần lượt là 1,56%, 1,67% và 1,63%. Ở 42°C, nồng độ ethanol của chủng BD5 là
2,85% và của 3 chủng ĐT5-2, ĐT2-2, BD2 lần lượt là 1,11%, 0,86% và 0,47%.
Từ khóa: chịu ethanol, lên men ethanol, nấm men chịu nhiệt, trái cây.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
i
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
MỤC LỤC
Trang
PHẦN KÝ DUYỆT ......................................................................................................
LỜI CẢM TẠ...............................................................................................................
TÓM LƯỢC................................................................................................................i
MỤC LỤC..................................................................................................................ii
DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................v
DANH SÁCH HÌNH.................................................................................................vi
TỪ VIẾT TẮT .........................................................................................................vii
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU .......................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề............................................................................................................1
1.2. Mục tiêu đề tài.....................................................................................................2
1.3. Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................2
CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ...................................................................4
2.1. Một số loại trái cây là nguồn phân lập nấm men...............................................4
2.1.1. Nho ..................................................................................................................... 4
2.1.2. Dưa hấu .............................................................................................................. 5
2.1.3. Khóm .................................................................................................................. 6
2.1.4. Xoài..................................................................................................................... 7
2.2. Giới thiệu chung về nấm men.............................................................................9
2.2.1. Hình dạng và kích thước ................................................................................... 9
2.2.2. Cấu tạo tế bào nấm men .................................................................................. 10
2.2.3. Các quá trình sinh lý của tế bào nấm men...................................................... 11
2.2.4. Phân dòng nấm men ........................................................................................ 13
2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của nấm men............................... 14
2.2.6. Vai trò và ứng dụng của nấm men .................................................................. 16
2.3. Nấm men chịu nhiệt ..........................................................................................18
2.4. Một số loài nấm men chịu nhiệt quan trọng ....................................................20
2.4.1. Nấm men Kluyveromyces spp. ........................................................................ 20
Chuyên ngành Vi sinh vật học
ii
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
2.4.2. Nấm men Saccharomyces spp. ....................................................................... 20
2.4.3. Nấm men Candida spp. ................................................................................... 21
2.5. Lên men ethanol................................................................................................22
2.5.1. Khái quát quá trình lên men ethanol ............................................................... 22
2.5.2. Cơ chế của quá trình lên men ethanol ............................................................ 23
2.5.3. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình lên men ethanol ......................... 25
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................29
3.1. Phương tiện nghiên cứu....................................................................................29
3.1.1. Thời gian, địa điểm thực hiện ......................................................................... 29
3.1.2. Nguyên liệu ...................................................................................................... 29
3.1.3. Hóa chất ............................................................................................................ 29
3.1.4. Dụng cụ, thiết bị............................................................................................... 29
3.2. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................30
3.2.1. Phân lập các chủng nấm men từ trái cây ........................................................ 30
3.2.2. Xác định hình thái; sinh lý, sinh hóa của các chủng nấm men ..................... 31
3.2.3. Sơ tuyển nấm men có hoạt tính lên men ........................................................ 33
3.2.4. Khảo sát khả năng chịu ethanol của các chủng nấm men ............................. 34
3.2.5. Khảo sát khả năng chịu nhiệt của các chủng nấm men ................................. 35
3.2.6. Khảo sát khả năng lên men ethanol của các chủng nấm men ....................... 35
3.2.7. Xử lý số liệu, phân tích thống kê .................................................................... 36
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...........................................................37
4.1. Phân lập nấm men từ các loại trái cây.............................................................37
4.1.1. Địa điểm thu mẫu ở An Giang ........................................................................ 37
4.1.2. Địa điểm thu mẫu ở Bình Dương.................................................................... 38
4.1.3. Địa điểm thu mẫu ở Bến Tre ........................................................................... 39
4.1.4. Địa điểm thu mẫu ở Cần Thơ .......................................................................... 40
4.1.5. Địa điểm thu mẫu ở Đồng Tháp...................................................................... 40
4.1.6. Địa điểm thu mẫu ở Hậu Giang ...................................................................... 42
4.1.7. Địa điểm thu mẫu ở Vĩnh Long ...................................................................... 42
Chuyên ngành Vi sinh vật học
iii
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
4.2. Đặc điểm hình thái; sinh lý, sinh hóa của 44 chủng nấm men ........................44
4.2.1. Đặc điểm hình thái ........................................................................................... 44
4.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa .............................................................................. 48
4.3. Sơ tuyển nấm men có hoạt tính lên men ..........................................................55
4.4. Khả năng chịu cồn (ethanol) của 44 chủng nấm men......................................57
4.5. Khả năng chịu nhiệt của 44 chủng nấm men...................................................60
4.6. Khả năng lên men ethanol của các chủng nấm men tuyển chọn ....................62
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...............................................................67
5.1. Kết luận .............................................................................................................67
5.2. Đề nghị...............................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................68
PHỤ LỤC.....................................................................................................................
Phụ lục 1. Một số hình ảnh trong thí nghiệm
Phụ lục 2. Các phương pháp phân tích
Phụ lục 3. Số liệu kết quả thí nghiệm
Phụ lục 4. Kết quả phân tích thống kê
Chuyên ngành Vi sinh vật học
iv
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1. Thành phần hóa học của nấm men ................................................................11
Bảng 2. Sự hiện diện và ứng dụng của nấm men trong một số thực phẩm,
thức uống có cồn và sản phẩm lên men ......................................................... 17
Bảng 3. Những chủng nấm men được khảo sát có khả năng phát triển và sản sinh
ethanol ở nhiệt độ 37°C đến 45°C ................................................................. 19
Bảng 4. Đặc điểm hình thái của 44 chủng nấm men sau 48 giờ ủ............................... 45
Bảng 5. Đặc tính sinh lý, sinh hóa của 44 chủng nấm men......................................... 49
Bảng 6. Chiều cao cột khí CO2 (mm) của 17 chủng nấm men lên men đường
saccharose theo thời gian .............................................................................. 51
Bảng 7. Chiều cao cột khí CO2 (mm) của 38 chủng nấm men lên men đường maltose
theo thời gian ................................................................................................ 52
Bảng 8. Chiều cao cột khí CO2 (mm) của 44 chủng nấm men
lên men đường glucose ................................................................................. 55
Bảng 9. Khả năng chịu ethanol của 44 chủng nấm men sau 48 giờ ............................ 58
Bảng 10. Khả năng chịu nhiệt của 44 chủng nấm men sau 48 giờ .............................. 60
Bảng 11. Độ rượu (% v/v, ở 20°C), độ Brix và pH sau 7 ngày lên men...................... 63
Bảng 12. Đặc tính của 4 chủng nấm men tuyển chọn ................................................. 65
Bảng 13. Chiều cao cột khí CO2 của 17 chủng nấm men có khả năng lên men đường
saccharose.................................................................................................. PL3
Bảng 14. Chiều cao cột khí CO2 (mm) của 38 chủng nấm men có khả năng lên men
đường maltose............................................................................................ PL3
Bảng 15. Chiều cao cột khí CO2 (mm) của 44 chủng nấm men
lên men glucose 2%. .................................................................................. PL3
Chuyên ngành Vi sinh vật học
v
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1. Nho (Vitis vinifera) ......................................................................................... 4
Hình 2. Dưa hấu (Citrullus lanatus)............................................................................. 5
Hình 3. Khóm (Ananas comosus)................................................................................. 6
Hình 4. Một số giống xoài (A)-Cát Hòa Lộc, (B)-Cát Chu, (C)-xoài Ghép .................. 8
Hình 5. Tế bào nấm men quan sát dưới kính hiển vi điện tử......................................... 9
Hình 6. Cấu tạo tế bào nấm men ................................................................................ 10
Hình 7. Kluyveromyces lactis..................................................................................... 20
Hình 8. Saccharomyces cerevisiae............................................................................. 21
Hình 9. Candida tropicalis ........................................................................................ 21
Hình 10. Cơ chế phân hủy đường trong tế bào nấm men............................................ 24
Hình 11. Hình dạng tế bào nấm men phân lập từ mẫu thu ở An Giang....................... 37
Hình 12. Hình dạng tế bào nấm men phân lập từ mẫu thu ở Bình Dương................... 38
Hình 13. Hình dạng tế bào nấm men phân lập từ mẫu thu ở Bến Tre ......................... 39
Hình 14. Hình dạng tế bào nấm men phân lập từ mẫu thu ở Cần Thơ ........................ 40
Hình 15. Hình dạng tế bào nấm men phân lập từ mẫu thu ở Đồng Tháp..................... 41
Hình 16. Hình dạng tế bào nấm men phân lập từ mẫu thu ở Hậu Giang ..................... 42
Hình 17. Hình dạng tế bào nấm men phân lập từ mẫu thu ở Vĩnh Long ..................... 43
Hình 18. Khuẩn lạc của một số chủng nấm men phân lập .......................................... 48
Hình 19. Bốn chủng nấm men làm môi trường Christensen
chuyển sang màu đỏ sẫm............................................................................. 54
Hình 20. Bốn chủng nấm men có khả năng thủy phân gelatine .................................. 54
Hình 21. Một số chủng nấm men phát triển được ở 12% ethanol ............................... 59
Hình 22. Một số chủng nấm men phát triển được ở 43°C........................................... 62
Hình 23. Biểu đồ độ rượu (ở 20°C) sau khi lên men của 4 chủng nấm men................ 64
Hình 24. Khuẩn lạc và tế bào của 4 chủng nấm men tuyển chọn ................................ 66
Chuyên ngành Vi sinh vật học
vi
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
TỪ VIẾT TẮT
ĐBSCL
Đồng Bằng Sông Cửu Long
dd
Dung dịch
HSLM
Hiệu suất lên men
w/v
Khối lượng/thể tích
YPD Agar
Yeast Extract Peptone Dextrose Agar
YPD Broth
Yeast Extract Peptone Dextrose Broth
Chuyên ngành Vi sinh vật học
vii
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Từ xưa, con người đã biết làm ra ethanol (rượu) từ nguồn nguyên liệu là các sản
phẩm nông nghiệp có hàm lượng tinh bột cao bằng phương pháp lên men truyền
thống. Nhìn chung, ethanol rất quan trọng trong đời sống con người, tùy theo nồng độ,
nó được sử dụng vào mục đích khác nhau như thức uống (rượu – lên men truyền thống
được sử dụng như một thức uống mang đậm tính văn hóa), chất sát trùng, chất chống
đông, chất ức chế và là một chất trung gian quan trọng trong sản xuất các hóa chất như
acetaldehyde, acid acetic, ethyl acetate, ethylamine. Ngoài ra, ethanol sản xuất công
nghiệp được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực quan trọng như: y tế, dược bào chế, làm
nguyên liệu trong tổng hợp hữu cơ, công nghiệp sơn.
Hiện nay, nhu cầu về ethanol công nghiệp với độ tinh sạch cao ngày càng cấp
thiết, bởi ethanol đã được chứng minh là một loại nhiên liệu sinh học có tiềm năng
thay thế những nguồn nhiên liệu hóa thạch (Alfenore et al., 2002).
Nấm men có tiềm năng rất lớn trong việc lên men chuyển hóa đường thành
ethanol trong điều kiện kỵ khí. Một số loài nấm men có khả năng lên men mạnh đã
được sử dụng trong thực phẩm, nước giải khát và các ngành công nghiệp lên men
(Jacobson và Jolly, 1989). Tuy nhiên, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của
nấm men như nguồn carbon, nguồn nitơ, pH, đặc biệt là nhiệt và chịu ethanol của nấm
men rất quan trọng trong việc tổng hợp ethanol thông qua quá trình lên men.
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự lên men tạo ethanol của nấm men.
Vào mùa hè, nhiệt độ ở miền Nam nước ta tăng rất cao, thậm chí trong tương lai nhiệt
độ còn có thể tăng cao hơn nữa do hiện tượng nóng lên toàn cầu. Do đó, việc sản xuất
ethanol sinh học bằng nấm men gặp nhiều khó khăn và thử thách. Chi phí dùng cho
việc làm lạnh rất tốn kém nên việc chọn lọc các chủng nấm men chịu nhiệt có thể giúp
giảm thiểu chi phí, tận dụng được một số thuận lợi khi thực hiện lên men ở nhiệt độ
cao như: độ tan của oxy vào các chất khí khác giảm tạo điều kiện kỵ khí rất tốt, cơ hội
bị nhiễm được giảm thiểu (Roehr, 2001).
Nhiều loài men có thể được phân lập từ các môi trường giàu đường. Một số ví dụ
điển hình là các loại trái cây và quả mọng (chẳng hạn nho, táo hay đào). Đã có nhiều
nghiên cứu trong và ngoài nước về phân lập nấm men trên trái cây. Dilmani et al.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
1
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
(1985) đã phân lập được 36 chủng nấm men từ một số loại trái cây và nước trái cây
như nho, khóm, mận, chuối, xoài,... Ba mươi sáu chủng nấm men này thuộc 6 giống
Candida, Kloeckera, Hanseniaspora, Pichia, Saccharomyces và Torulopsis. Kết quả
nghiên cứu của Carolina Bezerra-Bussoli et al. (2013) cho thấy đã phân lập được 130
chủng nấm men từ trái nho. Ngô Thị Phương Dung et al. (2011) đã phân lập được 6
chủng nấm men thuần thuộc 2 giống Saccharomyces và Schizosaccharomyces từ 4
nguồn dưa hấu. Nguyễn Văn Thành et al. (2013) đã phân lập được 23 chủng nấm men
từ khóm. Dựa trên mô tả các đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh lý bước đầu đã xác
định được 3 giống nấm men là Saccharomyces, Hanseniaspora và Pichia.
Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, điều kiện tự nhiên và khí hậu
phù hợp để phát triển nhiều loại cây ăn quả thuộc các dạng từ quả ôn đới như mận, đào
đến quả cận nhiệt đới như vải thiều hay quả nhiệt đới như măng cụt, sầu riêng,… Tính
đến năm 2004, diện tích cây ăn quả nước ta đạt 747,8 nghìn ha. Trong đó, Đồng bằng
Sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng cây ăn quả quan trọng nhất của Việt Nam với diện
tích khoảng 253 nghìn ha, chiếm hơn 35% diện tích cây ăn quả cả nước. Trong các
loại cây ăn quả của Việt Nam thì có 5 nhóm chính: vải, chôm chôm, nhãn; chuối; xoài;
quả có múi và dứa, chiếm hơn 73% tổng diện tích trồng cây ăn quả cả nước.
Từ những lý do trên cùng với nguồn nguyên liệu trái cây dồi dào, sẵn có quanh
năm, đa dạng về chủng loại ở ĐBSCL mà đề tài “Phân lập và tuyển chọn nấm men
chịu nhiệt từ trái cây” được thực hiện nhằm phân lập được nhiều chủng nấm men khác
nhau có khả năng chịu nhiệt cũng như khả năng lên men ethanol.
1.2. Mục tiêu đề tài
Phân lập và tuyển chọn được các chủng nấm men có khả năng chịu được nhiệt độ
cao đồng thời có khả năng lên men ethanol từ nguồn nguyên liệu là nhiều loại trái cây
khác nhau, được thu mua ở nhiều địa phương khác nhau (6 tỉnh thuộc ĐBSCL và tỉnh
Bình Dương).
1.3. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập và làm ròng các chủng nấm men từ nhiều loại trái cây.
- Khảo sát đặc tính sinh lý, sinh hóa của các chủng nấm men phân lập được.
- Khảo sát khả năng chịu ethanol và nhiệt độ cao của các chủng nấm men phân
lập được.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
2
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
- Khảo sát và so sánh khả năng lên men ethanol của các chủng nấm men phân lập
được.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
3
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Một số loại trái cây là nguồn phân lập nấm men
2.1.1. Nho
Nho có danh pháp khoa học là Vitis vinifera, chi Vitis, họ Vitaceae. Nguồn gốc
cây nho ở các miền ôn đới khô Âu - Á (Acmêni - Iran). Cũng có các giống nho khác
gốc ở châu Mỹ nhưng chưa trồng với quy mô sản xuất ở Việt Nam. Các chuyên gia
Philippines năm 1975 đã viết "Nghề trồng nho không còn là một độc quyền của các
nước ôn đới nữa".
Nho là loại quả mọc trên cây dạng dây leo thân gỗ. Quả nho mọc thành chùm từ
6 đến 300 quả, chúng có màu đen, lam, vàng, lục, đỏ - tía hay trắng. Khi chín, quả nho
có thể ăn tươi hoặc được sấy khô để làm nho khô, cũng như được dùng để sản xuất các
loại rượu vang, thạch nho, nước quả, dầu hạt nho.
Hình 1. Nho (Vitis vinifera)
(*Nguồn: ngày 19/06/2014)
Theo số liệu của FAO, 75.866 km² trên thế giới được dùng để trồng nho. Khoảng
71% sản lượng nho được dùng sản xuất rượu vang, 27% để ăn dưới dạng quả tươi và
2% làm nho khô.
Dinh dưỡng trong trái nho: nho chứa 75-85% nước, 18-33% đường glucose và
fructose và hàng loạt các chất cần thiết cho con người như phlobaphene, acid galic,
acid silicic, acid trái cây, acid phosphoric, acid chanh, acid formic, acid oxalic, acid
folic, kali, magie, canxi, mangan, coban, sắt và các vitamin như vitamin B1, B2, B6,
B12, A, C, P, K và PP cùng hàng loạt các enzyme. Trong phần vỏ của trái nho có chứa
hợp chất tanin và dầu cần thiết, trong hạt nho có chứa hợp chất tanin, phlobaphene,
Chuyên ngành Vi sinh vật học
4
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
lecithin, vani và dầu béo. Các chuyên gia thuộc Viện Dinh dưỡng và Thực phẩm Ba
Lan cho biết rằng, tổng hàm lượng các khoáng chất và vitamin có chứa trong trái nho
tươi cao hơn gấp 5-7 lần so với táo tây, mận, xoài, cam và được coi là những viên
vitamin tổng hợp tự nhiên tốt nhất mà thiên nhiên ban tặng cho con người.
Theo nghiên cứu của Peter Raspor et al. (2006), kết quả đã phân lập được 752
chủng nấm men (thuộc 13 loài) từ 3 giống nho ở 5 địa điểm khác nhau.
2.1.2. Dưa hấu
Dưa hấu có tên khoa học là Citrullus lanatus Thunberg, thuộc họ dưa bầu bí
Cucurbitaceae. Cây có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Châu Phi. Ngày nay, dưa hấu được
trồng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới như Trung Quốc, Ấn Độ, Hoa Kỳ, Mexico,
Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippines, các nước vùng Địa Trung Hải,…
Hình 2. Dưa hấu (Citrullus lanatus)
(*Nguồn: ngày
19/06/2014)
Ở nước ta dưa hấu được biết đến từ thời Vua Hùng Vương thứ 18 và dưa hấu là
loại trái không thể thiếu trong những ngày Tết cổ truyền.
Về dinh dưỡng: dưa hấu có giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe con
người. Trong dưa hấu có chứa 90% nước, protein, lipid, carbohydrate, caroten, đường,
các chất khoáng như calcium, phospho, sắt, các vitamin như thiamin (B1), riboflavin
(B2), niaxin (B3), acid ascorbic (C),….
Về mặt y học: trong dưa hấu có chứa vitamin C làm tăng sức đề kháng của cơ
thể. Chất lycopen trong dưa hấu là chất chống oxy hóa, giúp chống lại các bệnh về tim
mạch, giảm khả năng mắc bệnh nhồi máu cơ tim. Chất citrulline trong trái dưa hấu vào
cơ thể người chuyển hóa thành arginine là acid amin có lợi cho tim mạch, tuần hoàn và
Chuyên ngành Vi sinh vật học
5
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
miễn dịch. Chất arginine còn làm tăng hoạt tính nitrite oxyde giúp thư giãn mạch máu
mà không có tác dụng phụ nào, ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới. Trong
trái dưa hấu còn chứa nhiều kali và enzyme super oxyde dismutase có khả năng chống
oxy hóa, giúp tế bào cơ thể phát triển tốt hơn và con người ít bị stress hơn.
Mới đây, một phát hiện mới của GS Bhimu Patil thuộc Viện Nghiên cứu rau quả
Texas, Hoa Kỳ, chất arginine làm tăng hoạt tính nitrite oxyde làm thư giãn mạch máu
giống như tác dụng của viagra dùng cho nam giới.
Kết quả nghiên cứu của Ngô Thị Phương Dung et al. (2011) đăng trên Tạp chí
Khoa học, trường Đại học Cần Thơ, từ 4 nguồn dưa hấu đã phân lập được 6 chủng
nấm men thuần thuộc 2 giống Saccharomyces và Schizosaccharomyces.
2.1.3. Khóm
Khóm (thơm hay dứa), tên khoa học là Ananas comosus, chi Ananas, họ
Bromeliaceae, là một loại quả nhiệt đới. Dứa là cây bản địa của Paraguay và miền
nam Brasil.
Hình 3. Khóm (Ananas comosus)
(*Nguồn: ngày 06/12/2104)
Quả dứa thực ra là trục của bông hoa và các lá bắc mọng nước tụ hợp lại. Còn
quả thật là các "mắt dứa". Quả dứa được ăn tươi hoặc đóng hộp dưới dạng khoanh,
miếng hoặc đồ hộp nước dứa hoặc nước quả hỗn hợp.
Dinh dưỡng: quả dứa có hàm lượng acid hữu cơ cao (acid malic và acid citric).
Dứa là nguồn cung cấp mangan dồi dào cũng như có hàm lượng vitamin C và vitamin
B1 khá cao. Một tài liệu khác cho biết: trong 100 g phần ăn được cho 25 kcal; 0,03 mg
caroten; 0,08 mg vitamin B1; 0,02 mg vitamin B2; 16 mg vitamin C (dứa tây). Các
Chuyên ngành Vi sinh vật học
6
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
chất khoáng: 16 mg canxi (Ca); 11 mg phospho (P); 0,3 mg sắt (Fe); 0,07 mg đồng
(Cu); 0,4 g protein; 0,2 g lipid; 13,7 g carbohydrate; 85,3 g nước; 0,4 g chất xơ.
Trong quả dứa có chứa enzyme bromelain, có thể phân huỷ protein. Do vậy, quả
dứa được sử dụng trong chế biến một số món ăn như thịt bò xào, thịt vịt xào để giúp
thịt nhanh mềm và tạo hương vị đặc trưng.
Tác dụng chữa bệnh: vitamin C trong dứa mang đến lợi ích bất ngờ cho làn da vì
đặc tính chống oxy hóa, đồng thời giúp bảo vệ cơ thể bạn nhờ tăng sự đề kháng từ các
gốc tự do. Nghiên cứu được công bố gần đây trên website của Hội Da liễu New
Zealand, DermNet NZ cho biết, các loại kem dưỡng da chứa thành phần vitamin C có
thể bảo vệ da chống lại những tác động lão hóa từ ánh nắng mặt trời, có tác dụng làm
giảm nếp nhăn. Dứa không chỉ dùng làm món tráng miệng sau bữa ăn mà nước ép của
trái dứa còn giúp giải nhiệt và giải khát rất tốt. Nước cốt trái dứa giúp giảm mệt mỏi vì
nó có chứa vitamin A, C, canxi, mangan,… giúp cơ thể tránh khỏi tác hại của quá trình
oxy hóa. Vì vậy, uống nước ép từ trái dứa sẽ giúp giảm stress và làm việc hiệu quả
hơn. Những ly sinh tố mát lạnh bổ dưỡng từ trái dứa sẽ làm cho mùa hè của bạn không
còn nóng nực mà trở nên ngọt ngào, thơm mát. Chính nhờ tác dụng chống lại tác hại
của quá trình oxy hóa nên ăn dứa hoặc uống nước dứa ép đều đặn còn đem đến cho
bạn sự thanh xuân. Toàn bộ trái dứa chứa bromelin hay bromelain. Các nghiên cứu
vào các năm 1960-1970, đã xác định bromelin của trái dứa có đặc tính kháng
phù và kháng viêm.
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Thành et al. (2013) đăng trên Tạp chí Khoa
học trường Đại học Cần Thơ, đã phân lập được 23 chủng nấm men từ khóm. Dựa trên
mô tả các đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh lý bước đầu đã xác định được 3 giống
nấm men là Saccharomyces, Hanseniaspora và Pichia.
2.1.4. Xoài
Cây xoài có tên khoa học là Mangifera indica, thuộc họ Anacadiaceae (đào lộn
hột), bao gồm 73 chi và 600 loài cây phân bố ở vùng khí hậu nhiệt đới từ bắc Myanma
và Ấn Độ, từ đó lan sang các nước Đông Nam Á, tuy nhiên cũng có một số loài sống ở
vùng ôn đới như ở Nam Âu, vùng ôn đới Châu Á và Châu Mỹ. Trên thế giới, xoài hiện
được trồng nhiều ở Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Philippines, Indonesia, Bangladesh
(Bally, 2006).
Chuyên ngành Vi sinh vật học
7
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
A
Trường ĐHCT
B
C
Hình 4. Một số giống xoài (A)-Cát Hòa Lộc, (B)-Cát Chu, (C)-xoài Ghép
(*Nguồn:Nguyễn Minh Hiền et al., 2006)
Việt Nam thuộc nhóm hai mươi nước xuất khẩu xoài có tiềm năng của thế giới,
sản lượng xoài của Việt Nam năm 2003 đạt 306 nghìn tấn trên diện tích khoảng 53.600
ha (Đỗ Minh Hiền et al., 2006). Nước ta hiện có khoảng 100 giống xoài, gồm cả giống
cũ và giống mới ngoại nhập. Trong đó, nổi bật là các giống xoài Cát và xoài Ghép.
Xoài Cát bao gồm xoài Cát Trắng, Cát Đen, Cát Chu, Cát Hòa Lộc. Ngoài ra, còn có
một số giống xoài khác như xoài Thơm, xoài Khiêu Xa Vơi, xoài Thanh Ca, xoài
Xiêm, xoài Tượng,…
Trong trái xoài, tỷ lệ thịt (phần ăn được) chiếm 60-70%, trong đó tỷ lệ đường khá
cao 10-15%, acid thấp khoảng 0,15%, hương vị đậm đà, là một loại quả quý. Xoài còn
là một trong ba loại quả (cùng với đào và táo tây) có nhiều tiền vitamin A rất tốt cho
thị lực của mắt. Xoài có chứa glycoside có tác dụng chống viêm, chống ung thư, diệt
khuẩn, hạ cholesterol. Theo một số công trình nghiên cứu thì xoài có thành phần
vitamin C tương đương với cam và quýt. Đặc biệt, xoài còn chứa nhiều chất sắt rất tốt
cho hoạt động của trí não.
Từ lâu, xoài được biết đến với nguồn dinh dưỡng cao, bao gồm carbohydrate,
protein, chất béo, các khoáng chất và nhiều vitamin A (beta caroten), B1, B2 và
vitamin C (acid ascorbic). Khi quả chín, nồng độ vitamin C giảm, nồng độ glucose,
fructose và sucrose tăng.
Quả xoài mang lại giá trị kinh tế cao cho người trồng với nhiều công dụng như
làm sâm salad, ngâm giấm, ăn tươi, làm sinh tố, nước ép xoài. Ngoài sử dụng ăn tươi
bao gồm ăn xanh hoặc ăn xoài chín, quả xoài còn được chế biến thành các món ăn đơn
giản như dưa xoài, mứt xoài, tương ớt xoài (Ấn Độ),… Ngày nay, xoài và hương liệu
Chuyên ngành Vi sinh vật học
8
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
của nó còn được thêm vào các sản phẩm như nước trái cây, kem, rượu vang, trà ướp
hương hoa xoài, ngũ cốc, thanh muesli (một loại thức ăn nhẹ) và bánh quy (Bally,
2006).
Kết quả từ Luận văn tốt nghiệp Đại học của Lê Hoàng Thông (2009), chuyên
ngành Công nghệ sinh học K31, trường Đại học Cần Thơ đã phân lập được 4 chủng
nấm men từ nguyên liệu xoài. Cũng theo kết quả Luận văn tốt nghiệp Đại học của
Trần Thị Kim Ngân (2013), chuyên ngành Vi sinh vật học K36, trường Đại học Cần
Thơ đã phân lập được 27 chủng nấm men từ xoài ở 2 địa điểm Đồng Tháp và Cần
Thơ.
2.2. Giới thiệu chung về nấm men
Nấm men là các vi sinh vật chân hạch, hiện tại có khoảng hơn 1.500 loài được
tìm thấy, chiếm khoảng 1% trong tổng số các chủng nấm (Kurtzman và Fell, 1997).
Hầu hết nấm men có cấu tạo đơn bào. Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi. Đặc biệt,
chúng có mặt nhiều ở đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả. Ngoài ra, chúng có mặt
trên trái cây chín, trong nhụy hoa, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang
(Lương Đức Phẩm, 2006).
2.2.1. Hình dạng và kích thước
* Hình dạng tế bào nấm men
Nấm men có nhiều hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình
trứng, hình bầu dục và cả dạng dài.
Hình 5. Tế bào nấm men quan sát dưới kính hiển vi điện tử
(*Nguồn: Nguyễn Lân Dũng và Đào Thị Lương, 2006)
Chuyên ngành Vi sinh vật học
9
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
Chúng hầu hết tồn tại dưới dạng đơn bào, một số loài như Candida albicans
không chỉ nảy chồi mà các tế bào nối lại với nhau tạo thành khuẩn ty giả và
Eremothecium gossypii hình thành khuẩn ty thật (Kurtzman và Piškur, 2006).
* Kích thước tế bào
Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5-10 lần tế bào vi khuẩn.
Kích thước trung bình: chiều dài 9-10 µm, chiều rộng 2-7 µm. Kích thước nấm men
không đồng đều ở các loài khác nhau, ở các giai đoạn phát triển khác nhau và điều
kiện nuôi cấy khác nhau.
2.2.2. Cấu tạo tế bào nấm men
Thành tế bào: Thành tế bào nấm men dày khoảng 25 nm, chiếm 15-30% trọng
lượng khô của tế bào nấm men, được cấu tạo chủ yếu từ glucan (60% khối lượng thành
tế bào), mannoprotein, chitin và một lượng nhỏ lipid.
Màng nguyên sinh chất: Màng nguyên sinh chất có 3 tầng kết cấu khác nhau,
được cấu tạo chủ yếu từ protein (50% khối lượng khô), phần còn lại là lipid và một ít
polysaccharide (Nguyễn Lân Dũng, 1999).
Chất nguyên sinh: Chất nguyên sinh của nấm men cũng tương tự như chất
nguyên sinh của vi khuẩn, thành phần chủ yếu là nước, protein, glucid, lipid, enzyme.
Nhân tế bào: Nhân tế bào nấm men là nhân điển hình, có màng nhân, bên trong
là chất dịch nhân có chứa hạch nhân. Nhân tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae
có chứa 17 đôi nhiễm sắc thể.
Các bào quan và thành phần khác: ty thể, không bào, ribosome,…
N= nhân; M= ty thể; Va= không bào; ER= mạng lưới nội chất; Ves= bào nang
Hình 6. Cấu tạo tế bào nấm men
(*Nguồn: Nguyễn Lân Dũng và Đào Thị Lương, 2006)
Chuyên ngành Vi sinh vật học
10
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
2.2.3. Các quá trình sinh lý của tế bào nấm men
* Sinh dưỡng của nấm men
Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi
trường sống, nhưng nhìn chung bao gồm:
- Nước: 75-85%
- Chất khô: 15-25%. Trong đó, chất khoáng chiếm 2-14% hàm lượng chất khô.
Bảng 1. Thành phần hóa học của nấm men
Các chất
Thành phần (% chất khô)
Carbon
49,8
CaO
12,4
Nitơ
6,7
Hydro
3,54
P2O5
2,34
K2O
0,04
SO3
0,42
MgO
0,38
Fe2O3
0,035
SiO
0,09
(*Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 2003)
Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, carbon, nitơ,
phospho, kali, magie,…
- Dinh dưỡng carbon:
Nguồn carbon cung cấp là các loại đường khác nhau: saccharose, maltose,
lactose, glucose,…
Hô hấp hiếu khí:
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + 674 cal
Hô hấp kỵ khí:
C6H12O6
Lên men
2CH3CH2OH + 2CO2 + 33 cal
- Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi
cấy hay dịch.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
11
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
- Dinh dưỡng nitơ:
Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên không thể phân cắt
albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu cơ
hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, peptone, amid, urea. Đạm vô cơ là
các muối amon khử nitrate, sulfate,…
- Các vitamin và chất khoáng:
Chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống của nấm men.
+ Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphate của nhiều enzyme
của sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết có năng
lượng lớn.
+ Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và
enzyme.
+ Magie: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men.
+ Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác.
+ Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men, tham
gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid pyruvic.
+ Mangan: đóng vai trò tương tự như magie.
* Quá trình sinh trưởng và phát triển
- Sự sinh trưởng:
Trong quá trình nuôi cấy, trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, tế bào nấm men
tăng nhanh về kích thước và đồng thời sinh khối được tích lũy nhiều.
- Sự phát triển:
Các loài nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh
khối rất lớn sau một thời gian ngắn. Trong trường hợp sinh sản theo phương pháp này
thì trong dịch nuôi cấy sẽ không có tế bào già. Vì rằng tế bào được phân chia thành
hai, cứ như vậy tế bào lúc nào cũng ở trạng thái đang phát triển. Tế bào chỉ già khi môi
trường thiếu chất dinh dưỡng và tế bào không có khả năng sinh sản nữa.
Tuy nhiên, đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nẩy chồi nên hiện tượng
phát hiện tế bào già rất rõ. Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập thì nơi
Chuyên ngành Vi sinh vật học
12
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
tách đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo. Vết sẹo này sẽ không có khả năng tạo ra
chồi mới. Cứ như vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thời gian.
Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian, hiện nay người ta
dùng nhiều phương pháp khác nhau như:
+ Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp trên kính hiển vi hay
gián tiếp trên mặt thạch.
+ Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ thị
chuẩn của mật độ tế bào,…
Quá trình sinh trưởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 5 giai
đoạn:
+ Giai đoạn tiềm phát: giai đoạn này tế bào làm quen với môi trường, sinh khối
chưa tăng nhiều.
+ Giai đoạn logarit: đây là giai đoạn phát triển rất nhanh, sinh khối tăng nhanh,
kèm theo sự thay đổi mạnh mẽ của dịch lên men.
+ Giai đoạn chậm dần: tốc độ sinh trưởng nấm men giảm dần, thành phần dịch
lên men còn lại ít, các sản phẩm lên men được tích tụ nhiều.
+ Giai đoạn ổn định: số lượng tế bào nấm men không tăng nữa, tốc độ sinh sản
bằng tốc độ chết.
+ Giai đoạn chết: tốc độ chết tăng nhanh, tốc độ sinh sản rất ít do đó số lượng tế
bào nấm men giảm dần.
2.2.4. Phân loại nấm men
Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và lớp nấm men giả (Fungi
imporfecti).
Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces – lớp nấm túi): phần lớn nấm men dùng
trong công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces bao gồm
Endomyces và Schizosaccharomyces.
Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti – nấm men bất toàn): Cryptococus
(Toscula, Torulopsis), Mycoderma, Candida, Geotrichum (đã được xếp vào lớp nấm
mốc) và Rhodotorula.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
13
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
* Khóa phân loại nấm men (Kurtzman và Fell, 1997)
Phân loại các giống nấm men dựa vào một số đặc điểm về hình thái, sinh lý nấm
men: sự nẩy chồi của nấm men, hình dáng nấm men, sự hình thành bào tử, khả năng
lên men các loại đường, khả năng đồng hóa urea.
- Giống Saccharomyces: sinh sản sinh dưỡng: tế bào nẩy chồi nhiều hướng, đôi
khi có khuẩn ty giả. Sinh sản hữu tính: túi khá bền và hình thành trực tiếp từ một tế
bào lưỡng bội. Mỗi túi có chứa 1-4 (ít khi nhiều hơn) bào tử túi hình ô van hoặc tròn
nhẵn. Đặc điểm sinh lý: lên men đường, không hoạt hóa urease.
- Giống Hanseniaspora: sinh sản sinh dưỡng: nẩy chồi ở hai cực hoặc một cực,
có thể có khuẩn ty giả, không tạo khuẩn ty thật. Sinh sản hữu tính: các túi không tiếp
hợp. Mỗi túi chứa 1-4 bào tử túi hình mũ hay hình cầu, nhẵn hay xù xì, có hoặc không
có gờ ở giữa. Đặc điểm sinh lý: lên men đường, không hoạt hóa urease.
2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của nấm men
a) Môi trường nuôi cấy
Môi trường nuôi cấy thích hợp nhất cho nấm men cần có nguồn carbohydrate,
nguồn nitơ, phospho, một số nguyên tố vi lượng như K, Na, Mg, Ca và vitamin. Dùng
ngũ cốc làm nguồn nguyên liệu sản xuất sinh khối nấm men rất tốt. Bột hoặc tinh bột
các loại dùng vào mục đích này trước tiên phải thủy phân bằng acid hoặc enzyme của
mầm mạ, của vi sinh vật để biến các polysaccharide thành các dạng đường mà nấm
men đồng hóa được. Saccharomyces cerevisiae có khả năng phát triển trên môi trường
mà nguồn carbon duy nhất là tinh bột, phát triển dễ hơn trên môi trường đường với
nguồn nguyên liệu được nấu chín thì tốt hơn. Một số giống nấm men phân lập từ men
thuốc bắc có khả năng sử dụng cả môi trường đường và môi trường tinh bột hoặc cấy
trực tiếp vào thức ăn sống mà vẫn phát triển tốt. Sau 48 giờ nuôi cấy trên môi trường
cám, số lượng nấm men có thể đạt hàng chục triệu tế bào/mL dịch nuôi cấy.
Môi trường rỉ đường hoặc dung dịch đường được acid hóa với pH = 4, bổ sung
thành phần dinh dưỡng và duy trì nhiệt độ 25-30°C, lượng sinh khối thu được khoảng
25-50 g/L (Trần Minh Tâm, 2002). Theo phòng Vi sinh thuộc Viện Công Nghiệp Thực
Phẩm, từ 1 m3 nước bã rượu nuôi nấm men có thể thu được 10-15 kg men khô. Môi
trường nước chiết giá đậu cũng được sử dụng để nuôi cấy nấm men do trong đậu chứa
hàm lượng protein cao, là nguồn thức ăn tốt cho nấm men. Ngoài ra, còn có các
Chuyên ngành Vi sinh vật học
14
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học