Nghiên cứu sử dụng chủng nấm Trichoderma 1432 chuyển hóa phế phẩm của ngô làm thức ăn chăn nuôi gia cầm (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHỦNG NẤM TRICHODERMA 1432
CHUY N H

PH PHẨM CỦ NGÔ LÀM THỨC ĂN
CHĂN NUÔI GI CẦM

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

NGUY N TH THU HƯ NG

HÀ NỘI - NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHỦNG NẤM TRICHODERMA 1432
CHUY N H

PH PHẨM CỦ NGÔ LÀM THỨC ĂN
CHĂN NUÔI GI CẦM

NGUY N TH THU HƯ NG

CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
MÃ SỐ: 60440301

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHO HỌC

GVHD 1: TS. LÊ THANH HUYỀN
GVHD 2: PGS.TS. DƢƠNG MINH LAM

HÀ NỘI - NĂM 2017


CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hƣớng dẫn chính: GVHD 1: TS. Lê Thanh Huyền
GVHD 2: PGS. TS. Dƣơng Minh Lam

Cán bộ chấm phản bi n 1: PGS.TS. Mai V n Tr nh

Cán bộ chấm phản bi n 2: TS. Lê Ng c Thuấn

Luận v n thạc sĩ đƣợc bảo v tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Ngày

tháng 12 n m 2017


i

LỜI C M ĐO N
Em xin cam đoan luận v n Thạc sĩ l kết quả th c hi n của riêng em. Kết

quả nghiên cứu trong luận l trung th c v th c hi n trên cơ sở nghiên cứu l
thuyết, nghiên cứu trong ph ng thí nghi m vi sinh - Trƣờng Đại h c Sƣ phạm
H Nội v áp dụng th c tế tại đ a phƣơng dƣới s hƣớng dẫn khoa h c của
TS. Lê Thanh Huyền, PGS.TS. Dƣơng Minh Lam, ThS. Trƣơng Th Chiên.
Nội dung luận v n c tham khảo v s dụng các t i li u th ng tin đƣợc đ ng
tải trên các trang web theo danh mục t i li u luận v n.
i ng y 15 tháng 12 n m 2017
Tác giả luận v n

Nguy n Th Thu Hƣơng


ii

LỜI CẢM

N

Lời đầu tiên cho em xin ch n th nh cảm ơn

an giám hi u v to n th

qu thầy, c giáo trong khoa M i trƣờng Trƣờng Đại h c T i nguyên v M i
trƣờng H Nội, ộ m n CNSH trƣờng Đại h c Sƣ phạm H Nội đ giảng dạy,
giúp đỡ em trong suốt quá trình h c tập v rèn luy n, c ng nhƣ đ tạo điều
ki n cho em đƣợc th c hi n thí nghi m tại ph ng thí nghi m bộ m n CNSH
trƣờng Đại H c Sƣ phạm H Nội.
Đặc bi t xin g i lời cảm ơn s u sắc nhất tới giáo viên hƣớng dẫn TS. Lê
Thanh Huyền, PGS.TS. Dƣơng Minh Lam đ tận tình hƣớng dẫn, g p

v

truyền đạt nh ng kiến thức bổ ích c ng nhƣ nh ng đ nh hƣớng chuyên đề cho
em. Với luận v n n y, em c ng đ củng cố, hi u biết v đ o s u thêm nh ng
kiến thức đ h c, kinh nghi m th c tế đ áp dụng trong c ng vi c c ng nhƣ
cuộc sống h ng ng y.
Đồng thời, em xin cảm ơn các thầy c

ộ m n CNSH trƣờng Đại H c

Sƣ phạm H Nội đ tạo điều ki n đ em nghiên cứu, cảm ơn ThS. Trƣơng Th
Chiên đ giúp đỡ trong suốt thời gian l m thí nghi m tại ph ng thí nghi m
giúp em ho n thi n b i luận v n của mình.
Tác giả xin cảm ơn s hỗ trợ kinh phí từ đề t i cấp ộ Giáo dục v Đ o
tạo, m số 2015-17-78.
Trong giới hạn khu n khổ của một luận v n, chắc chắn sẽ kh ng th bao
quát tr n vẹn đƣợc hết các vấn đề xoay quanh nội dung của luận v n nghiên
cứu. Vì vậy em xin ch n th nh cảm ơn v mong nhận đƣợc nhiều

kiến từ

các thầy, c giáo g p bổ sung cho luận v n n y.
Qua các

kiến đ ng g p, giúp em c th ho n thi n hơn vốn kiến thức

của mình trong quá trình vận dụng v o th c tế cuộc sống.
Xin trân trọng cảm ơn!

iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................ vi
1. Mở đầu ................................................................................................................... vi
2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................... vi
3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................vii
4. Kết quả nghiên cứu đạt đƣợc ................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................... xi
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................ 2
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 2
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ............................................... 4
1.1. Tổng quan về Trichoderma .................................................................................. 4
1.1.1 Đặc đi m sinh trƣởng của Trichoderma ............................................................ 5
1.1.2. Các sản phẩm trao đổi của Trichoderma .......................................................... 5
1.1.3 Nghiên cứu chuy n hóa sinh khối th c vật của Trichoderma ........................... 8
1.1.4. Ứng dụng th c ti n của Trichoderma ............................................................... 9
1.1.5. Ảnh hƣởng của một số nhân tố m i trƣờng đến s sinh trƣởng và phát tri n
của Trichoderma ....................................................................................................... 10
1.1.6. Nghiên cứu ứng dụng Trichoderma ở Vi t Nam v thế giới .......................... 11
1.2. Cellulase ............................................................................................................. 12
1.2.1. Cellulase ........................................................................................................... 12
1.2.2. Cơ chế tác động của cellulase ......................................................................... 14

1.2.3. Ứng dụng cellulase ............................................................................................ 15
1.2.4. Ngô và phụ phẩm từ sản xuất ngô ...................................................................... 15
1.2.5 Tình hình nghiên cứu nấm Trichoderma ở Vi t Nam...................................... 22


iv

Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......... 24
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................... 24
2.2. Đ a đi m nghiên cứu .......................................................................................... 24
2.3. Bố trí thí nghi m ................................................................................................ 24
2.3.1. Hóa chất .......................................................................................................... 24
2.3.2. Dụng cụ thiết b ............................................................................................... 24
2.3.3 M i trƣờng nuôi cấy Trichoderma ................................................................... 25
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................... 25
2.4.1. Phƣơng pháp đ nh tính enzyme ....................................................................... 25
2.4.2. Phƣơng pháp xác đ nh đ nh lƣợng cellulase ................................................... 26
2.4.3. Phƣơng pháp nghiên cứu các điều ki n m i trƣờng ảnh hƣởng đến khả n ng sinh
trƣởng, phát tri n và sinh enzyme của chủng .......................................................... 28
2.4.4. Xác đ nh h m lƣợng kim loại trong cơ chất sau lên men ............................... 30
2.4.5. Xác đ nh h m lƣợng Protein trong cơ chất sau khi lên men. .......................... 33
2.4.6. Phƣơng pháp xác đ nh một số th nh phần của cơ chất ................................... 34
2.4.7 Th nghi m trên gia cầm th c tế ..................................................................... 37
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU & THẢO LUẬN ......................................... 40
3.1. Kết quả đ nh tính enzyme của các chủng nghiên cứu ........................................ 40
3.2. Kết quả đ nh lƣợng enzyme ............................................................................... 41
3.3. Kết quả theo dõi s sinh trƣởng và phát tri n của Trichoderma trên 3 loại môi
trƣờng: PDA, Sabouraud, Czapek-dox. .................................................................... 42
3.4. Kết quả ảnh hƣởng của nồng độ cơ chất CMC và BG ....................................... 44
3.5. Kết quả ảnh hƣởng của điều ki n ngoại cảnh lên s sinh trƣởng và sinh enzyme

của chủng Trichoderma............................................................................................. 46
3.5.1. Kết quả về ảnh hƣởng của thời gian................................................................ 46
3.5.2. Kết quả về ảnh hƣởng của nhi t độ ................................................................. 47
3.5.3. Kết quả về ảnh hƣởng của pH ......................................................................... 48
3.5.4. Kết quả về ảnh hƣởng của nồng độ cơ chất thân ngô ..................................... 49
3.6. Kết quả đo h m lƣợng kim loại của cơ chất sau khi lên men ............................ 49
3.7. Kết quả đo Protein .............................................................................................. 50


v

3.8. Động thái chuy n hóa của nấm Trichoderma 1432 trên cơ chất thân cây ngô .. 51
3.9. Th nh phần cơ chất th n ng trƣớc v sau lên men ........................................... 52
3.10. Kết quả xác đ nh độc tính của cơ chất sau khi lên men ................................... 53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 56
1. Kết luận ................................................................................................................. 56
2. Kiến ngh ............................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 58
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 65


vi

T M TẮT LUẬN VĂN

H v tên h c viên: Nguy n Th Thu Hƣơng
Lớp: CH1MT

Khoá: 1

Cán bộ hƣớng dẫn: GVHD 1: TS. Lê Thanh Huyền
GVHD 2: PGS. TS. Dƣơng Minh Lam
Tên đề t i: Nghiên cứu s dụng chủng nấm Trichoderma 1432 chuy n
h a phế phẩm của ng l m thức n ch n nu i gia cầm.
1. Mở đầu
Ng l c y lƣơng th c chủ đạo ở nƣớc ta sau c y lúa. Lƣợng phế phẩm
từ sản xuất trồng ng sau mỗi m a vụ l rất lớn. Nhƣng ch một phần nh
lƣợng phế phẩm n y đƣợc s dụng l m thức n th d tr nghèo n n dinh
dƣỡng cho động vật v o m a đ ng. Phần c n lại đƣợc s dụng l m chất đốt
cho sinh hoạt hoặc đốt lấy tro g y ra nhiều bụi kh i nh kính g y nhi m m i
trƣờng. Phụ phẩm từ sản xuất ng l một nguồn t i nguyên c giá tr m ta
cần tận dụng đ t ng hi u quả kinh tế g p phần bảo v m i trƣờng.
Trichoderma đƣợc biết l loai nấm c nhiều ứng dụng trong sinh h c
nhƣ đối kháng nấm bênh, ủ ph n b n sinh h c, sản xuất enzyme thủy ph n
đặc bi t l cellulase giúp biến đổi cellulose th nh thức n d tiêu h a v hấp
thụ hơn đồng thời bổ sung vi sinh vật giúp quá trình ph n giải chất thải của
động vật di n ra nhanh ch ng g p phần bảo v m i trƣờng.
Đ tận dụng nguồn phế phẩm từ sản xuất ng c hi u quả, t ng giá tr
kinh tế v bảo v m i trƣờng, t i đ th c hi n đề t i nghiên cứu n y.
2. Mục tiêu nghiên cứu
S dụng chủng nấm Trichoderma 1432 chuy n h a phế phẩm của ng
l m thức n ch n nu i gia cầm, biến nguồn phụ phẩm từ sản xuất trồng ngô


vii

thành nguồn tài nguyên mang lại giá tr kinh tế đồng thời góp phần bảo v
m i trƣờng.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hƣởng th nh phần m i trƣờng v một số yếu tố ngoại

cảnh lên khả n ng sinh cellulase của chủng nấm Trichoderma 1432
- Nghiên cứu điều ki n thu sinh khối trên th n ng nhờ tác động của nấm
Trichoderma 1432
-

ƣớc đầu th nghi m sản phẩm thu đƣợc ứng dụng v o thức n ch n

nu i gia cầm.
4. Kết quả nghiên cứu đạt được
- Xác đ nh đƣợc ảnh hƣởng của điều ki n m i trƣờng v một số yếu tố
ngoại cảnh lên s sinh trƣởng v phát tri n của nấm Trichoderma.
- Xác đ nh đƣợc điều ki n thu sinh khối trên th n ng nhờ tác động của
nấm Trichoderma 1432
- ƣớc đầu th nghi m sản phẩm ứng dụng trong thức n ch n nu i gia
cầm.


viii

D NH MỤC BẢNG
ảng 1.1. H m lƣợng cellulose trong một số cơ chất t nhiên khô .......................... 18
ảng 3.1: Kết quả đ nh tính enzyme cellulase của các chủng nghiên cứu ............... 40
ảng 3.2: Kết quả hoạt tính enzyme của các chủng nghiên cứu .............................. 41
ảng 3.3: S sinh trƣởng của chủng Trichoderma 1432 .......................................... 42
trên các m i trƣờng khác nhau .................................................................................. 42
ảng 3.4: Kết quả đo h m lƣợng kim loại trong cơ chất .......................................... 50
ảng 3.5: Kết quả đo protein .................................................................................... 51
ảng 3.6: Th nh phần cơ chất th n ng trƣớc v sau lên men ................................. 52
Bảng 3.7: H m lƣợng độc tố trong cơ chất sau lên men ........................................... 53
Bảng 3.8: Tr ng lƣợng gà gi a đ n đối chứng v đ n thì nghi m ........................... 54

Bảng 3.9: Lƣợng thức n điều ch nh ......................................................................... 55


ix

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1:

o t v cuống sinh b o t nấm Trichoderma .......................................... 5

Hình 1.2: Ki u cắt Endo v Exo................................................................................ 14
Hình 1.3: M hình thủy ph n enzyme cellulose ....................................................... 14
Hình 1.4: Cấu trúc lập th của ph n t cellulose ...................................................... 17
Hình 1.5: Cấu trúc cellulose ...................................................................................... 18
Hình 1.6: Các v ng cấu trúc của cellulose ................................................................ 19
Hình 1.7: Cấu trúc của Lignin ................................................................................... 20
Hình 1.8: M hình ch n nu i g ................................................................................ 21
Hình 1.9: Ủ chua thức n ch n nu i .......................................................................... 22
Hình 2.1: Đồ th đƣờng chuẩn Glucose..................................................................... 27
Hình 2.2: Đồ th đƣờng chuẩn Mg2+ ......................................................................... 30
Hình 2.3: Đồ th đƣờng chuẩn Ca2+ .......................................................................... 31
Hình 2.4: Đồ th đƣờng chuẩn Fe3+ ........................................................................... 31
Hình 2.5: Đồ th đƣờng chuẩn Zn2+ .......................................................................... 32
Hình 2.6: Đồ th đƣờng chuẩn ................................................................................... 33
Hình 2.7: Đồ th đƣờng chuẩn xác đ nh h m lƣợng glucose b ng sắc kí l ng ......... 37
Hình 2.8: Đồ th đƣờng chuẩn xác đ nh h m lƣợng xylose b ng sắc kí l ng ........... 37
Hình 3.1: Ảnh hƣởng của nồng độ CMC tới s sinh enzyme cellulase của chủng
Trichoderma 1432 ..................................................................................................... 44
Hình 3.2: Ảnh hƣởng của nồng độ

G tới s sinh enzyme cellulase của chủng

Trichoderma 1432 ..................................................................................................... 45
Hình 3.3: Ảnh hƣởng của thời gian tới s

sinh enzyme cellulase của chủng

Trichoderma 1432 ..................................................................................................... 46
Hình 3.4: Ảnh hƣởng của nhi t độ tới s sinh enzyme cellulase.............................. 47
Hình 3.5: Ảnh hƣởng của pH tới s sinh enzyme cellulase của chủng 1432 ........... 48
Hình 3.6: Ảnh hƣởng nồng độ cơ chất th n ng tới s sinh enzyme cellulase của
chủng Trichoderma 1432 .......................................................................................... 49
Hình 3.7: Sợi cellulose khi chƣa lên men ................................................................. 51


x

Hình 3.8: S đứt g y các sợi cellulose sau khi lên men............................................ 52

Hình 3.9:

o t bám trên bề mặt sợi cellulose .............................................. 52

Hình 3.10: Trộn cơ chất đ lên men v o thức n với t l cơ chất: thức n l 1: 4. 55
Hình 3.11: Đ n g thí nghi m ................................................................................... 55
Hình 3.12: Đ n g đối chứng .................................................................................... 55


xi

D NH MỤC TỪ VI T TẮT

VI T TẮT
BG

Ý NGHĨ
ột giấy

CBDs

Cellulose binding domain

cs

Cộng s

DNS

Dinitro salysilic acid

LD50

Liều lƣợng g y chết 50

PDA

Potato Dextro Agar

CMC

Carboxyl Cellulose


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở nƣớc ta, ng l c y lƣơng th c chủ đạo quan tr ng thứ 2 đứng sau c y
lúa. Điều ki n khí hậu ở nƣớc ta rất ph hợp đ phát tri n c y ng . Theo Tổng
cục Thống kê n m 2016, di n tích trồng ng l 1300 nghìn ha, sản lƣợng ng
hạt l 5980 nghìn tấn. Trong quá trình sản xuất n ng nghi p, bên cạnh sản
phẩm chính m chúng ta cần c n c nh ng sản phẩm phụ khác, ví dụ l th n,
lá ng . Sau khi thu hoạch, lƣợng phế phẩm từ ng l rất lớn. Nhƣng ch một
phần nh lƣợng phế phẩm n y đƣợc s dụng l m thức n th d tr nghèo
n n dinh dƣỡng m a đ ng. Phần c n lại s dụng l m chất đốt cho sinh hoạt
hoặc đốt lấy tro. Đốt sẽ tạo ra nhiều kh i bụi khí nh kính g y

nhi m m i

trƣờng. Nếu lƣợng phụ phẩm n y kh ng đƣợc x l thì c ng sẽ l nơi l
tƣởng đế nấm mốc phát tri n, l nơi trú ngụ của động vật g y hại l m ảnh
hƣởng đến sản xuất n ng nghi p. Phụ phẩm từ trồng ng cồng kềnh v c giá
tr dinh dƣỡng nghèo n n, nhiều xơ. Phụ phẩm sản xuất n ng nghi p n i
chung, phụ phẩm sản xuất trồng ng n i riêng l một nguồn t i nguyên c giá
tr m chúng ta cần tận dụng.
V giải pháp giải quyết các vấn về dƣ thừa phụ phẩm n ng nghi p g y
ảnh hƣởng tới m i trƣờng, giảm giá th nh thức n ch n nu i, hỗ trợ gia cầm
tiêu h a thức n tốt hơn v ph n hủy chất thải ch n nu i gia cầm nhanh hơn,
chúng ta sẽ biến nguồn phế phẩm trên th nh nguồn thức n c giá tr đ giải
quyết b ng con đƣờng sinh h c tạo protein sinh khối l m thức n ch n nu i.

Giải pháp n y l quá trình chuy n h a t nhiên, th n thi n với m i trƣờng,
đáp ứng đƣợc các yêu cầu của Luật ảo v m i trƣờng v các tiêu chí trong
Ngh quyết số 41-NQ/TW ng y 15/11/20014 về ảo v m i trƣờng trong thời
kỳ đẩy mạnh c ng nghi p h a, hi n đại h a đất nƣớc.


2

Trichoderma l loại nấm đ đƣợc phát hi n v ứng dụng nhiều trong
lĩnh v c sinh h c nhƣ đối kháng nấm b nh, ph n b n sinh h c trong nhiều
lĩnh v c sinh h c v sản xuất enzyme thủy ph n, đặc bi t cellulase. S dụng
phƣơng pháp dùng cellulase đ biến đổi cellulose th nh thức n d tiêu h a,
giúp hấp thụ chất dinh dƣỡng tốt hơn cho vật nu i đồng thời bổ sung thêm vi
sinh vật giúp ph n giải chất thải vật nu i nhanh ch ng hơn, giảm thi u khả
n ng g y m i ảnh hƣớng tới m i trƣờng [25]. Đ c nhiều c ng trình nghiên
cứu về ứng dụng của cellulase của Trichoderma trong chuy n h a sinh khối
th c vật l m thức n ch n nu i trên thế giới. Tuy nhiên, hƣớng nghiên cứu
n y vẫn chƣa đƣợc quan t m tại nƣớc ta.
Vì vậy, đ tận dụng tri t đ các phế phụ phẩm từ c y ng

th n, lá , s

dụng hi u quả đặc tính sinh h c của Trichoderma, t i đ tiến h nh nghiên cứu
đề t i: N hi n cứu sử dụn chủn nấ
phế phẩ

của n

à

Trichoderma 1432 chu n h a

thức n ch n nu i ia cầ ”.

2. Mục tiêu nghiên cứu
S dụng chủng nấm Trichoderma 1432 chuy n h a phế phẩm của ng
ứng dụng l m thức n ch n nu i gia cầm, biến nguồn phụ phẩm từ sản xuất
trồng ng th nh nguồn t i nguyên mang lại giá tr kinh tế đồng thời g p phần
bảo v m i trƣờng.
3. Nội dung nghiên cứu
Nội dun 1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của th nh phần m i trƣờng v một
số yếu tố ngoại cảnh lên khả n ng sinh cellulase của chủng nấm Trichoderma
1432
 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nguồn Carbon- Nitơ
 Nghiên cứu ảnh hƣởng pH
 Nghiên cứu ảnh hƣởng nhi t độ


3

Nội dun 2. Nghiên cứu điều ki n thu sinh khối trên th n ng nhờ tác
động của nấm Trichoderma 1432
 Nghiên cứu th nh phần th n c y ng trƣớc v sau lên men với nấm
Trichoderma 1432 h m lƣợng tro,lignin
 Nghiên cứu động thái chuy n h a nấm Trichoderma trên cơ chất th n
ng v l a ch n thời đi m thích hợp thu chế phẩm
Nội dun 3:

ƣớc đầu th nghi m sản phẩm thu đƣợc ứng dụng v o

thức n ch n nu i gia cầm.


4

Chươn 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về Trichoderma
Trichoderma l một loại nấm đất, phát tri n tốt trên đất gi u dinh dƣỡng,
thƣờng sống trong m i trƣờng đất phèn ẩm ƣớt, ít hi n di n trên m i trƣờng đất
kiềm, trên t n dƣ th c vật. Trichoderma đƣợc xác đ nh l trạng thái v tính của
các nấm túi h Hypocreaceae, lớp Nấm túi Ascomycetes. Chi Trichoderma hi n
c 265 lo i, c tốc độ sinh trƣởng nhanh, sản sinh đƣợc số lƣợng b o t lớn [50].
Sợi nấm kh ng m u, c vách ng n, c khả n ng ph n nhánh nhiều.
Cuống sinh b o t kh ng m u, thƣờng ph n nhánh. Từ cuống sinh b o t m c
ra nhánh đối xứng nhau g i l th bình. Đ i khi th bình m c tr c tiếp từ phần
nh trên h sợi. Các nhánh m c vu ng g c với h sợi gốc. Cuống sinh b o t
chứa một hay v i th bình. Một số lo i c nh ng nhánh chính d i hơn, đơn
hay nhánh đƣợc m c nối thẳng hay khúc khuỷu, c vách m ng nh n nheo hay
nhẵn kéo d i ra tận c ng.
Th bình hình chai, hình trụ, hình cầu, phình rộng chính gi a. Nh ng th
bình c th m c th nh v ng xoắn d c cuống sinh b o t hoặc thẳng g c 90 0,
đơn lẻ hoặc tạo th nh chum.

o t trần l loại b o t

chủ yếu của chi

Trichoderma, thƣờng c m u xanh lục, trắng hoặc v ng nhạt, đơn b o. Đa số
b o t c hình dạng elip, hình cầu, tr n hoặc oval t y theo từng lo i. ề mặt
b o t thƣờng nhẵn, c mấu nhƣ hạt cơm [18].

o t áo c th đƣợc sinh ra

ở bất cứ đi m n o trên h sợi sinh dƣỡng sau khoảng 10 ng y nu i cấy ở
200C.

o t c th nh d y, đơn b o hoặc đa b o, dạng cầu hoặc gần cầu.

C ng c th chúng hình th nh ở tận c ng sợi nấm hoặc bên trong sợi nấm.
Bào t áo c khả n ng chống ch u tốt với điều ki n m i trƣờng. Quá trình
sinh sản h u tính l m t ng khả n ng thích nghi v tiến h a nhanh của
Trichoderma.


5

Hình 1.1:
1.1.1 Đặc đi

o t v cuống sinh b o t nấm Trichoderma

sinh trưởng của Trichoderma

Đa số các lo i Trichoderma đều d nảy mầm ở m i trƣờng t nhiên hay
nh n tạo, dƣới điều ki n ánh sáng tối xen kẽ hay trong điều ki n ho n to n
sáng hoặc tối. Nguồn carbon v n ng lƣợng chúng s dụng l hydratcarbon,
axit amin, aldehydes v axit h u cơ. Một số yếu tố dinh dƣỡng cần cho
Trichoderma là axit béo, methanol, methylamine, formate, NH3. Các hỗn hợp
azaguanine, 5- fluorouacil, actiomycin D, cyclohexemide, phenethyl alcohol
v ethidium bromide ng n cản s hình th nh b o t áo của cơ th . Muối NaCl

l m giảm s sinh trƣởng v phát tri n của nấm Trichoderma [40].
Chi Trichoderma ph n bố rộng r i, thƣờng xuất hi n trên loại đất gi u
dinh dƣỡng v thƣờng sống trong m i trƣờng đất phèn [11].
1.1.2. Các sản phẩ

trao đổi của Trichoderma

Các sản phẩm trao đổi của Trichoderma gồm sản phẩm sơ cấp nhƣ
enzyme Chitinases, β-1,3 glucanaese, cellululase), sản phẩm thứ cấp nhƣ
kháng sinh gliotoxin, gliovirin, viridian, valintricin hay các độc tố khác


6

(isonitrin D, pyrindine) [47]. Nh ng enzyme do Trichoderma tiết ra, đặc bi t
là cellulase c vai tr ph n hủy th nh phần tạo nên tính rắn của tế b o th c
vật. Enzymes n y đƣợc s dụng rộng r i trong thƣơng mại c ng nghi p d t
may, th c phẩm v chế biến thức n ch n nu i tạo chế phẩm sinh h c l m
gi u cho đất, kích thích t ng trƣởng của c y v ph ng trừ b nh nấm b nh cho
cây, sản xuất enzyme từ Trichoderma [31], bột giấy v ng nh c ng nghi p
sản xuất giấy. N đƣợc chia l m 3 nh m nh endocellulase Carboxylmethyl
cellulose - CMCase , exocellulase v β-glucoside [31] Trichoderma reesei là
lo i đƣợc nghiên cứu nhiều với khả n ng tiết khá mạnh enzyme CMCase v
exocellulase ph n hủy hoàn toàn cellulose. Các điều ki n về nhi t độ, độ ẩm,
độ thoáng khí, pH, nồng độ ion kim loại ảnh hƣởng đến sinh trƣởng, phát
tri n c ng nhƣ khả n ng ph n hủy cellulose của Trichoderma.
Chitinase l một loại enzyme thủy ph n liên kết glucosidic trong chitin,
l một hydrolases glycosyl với kích thƣớc khác nhau từ 20kD đến 90kDa.
Chitinase sinh ra trong m i trƣờng chứa chitin, b kìm h m bởi glucose v Nacetylglucosamine. Enzyme n y đƣợc sinh ra tốt nhất ở điều ki n nu i cấy
280C, pH 6 v c nồng độ chitin l 58 . Chitinanse đ c chia th nh 2 nh m

chính l Endochitinase EC 3.2.1.14 v EXO- chitinase. Endochitinase cắt
chitin tại các đi m ngẫu nhiên đ tạo th nh cetylchitiniose v các multimers
ph n t

khối nh

d

d ng h a tan của GlcNAc ví dụ nhƣ chitriose,

chitotetraose. Các EXOchitinase đƣợc chia th nh 2 loại l chitobiosidases EC
3.2. 1.29 v 1-4-β- glucosaminidase EC 3.2.1.30 . Chitobiosidases xúc tác
giải ph ng acetylchitobioses ở đầu m kh ng l m giảm sợi chitin. 1-4-βglucosaminidase kh

các sản phẩm oligomeric của endochitinases v

chitobiosidase tạo ra các monomer của GlcNAc [35]. Chitinase b ng n cản
bởi 8 hydroxy quiolin v cycloheximde, chất tổng hợp protein, chất ức chế
RNA [35]. Chitinase g p phần tạo ra carbon v nitơ cho h sinh thái. Trong


7

n ng nghi p, chitinase đƣợc ứng dụng v o ki m soát mầm b nh, các nấm, c n
tr ng g y b nh. Chitinase c n đƣợc ứng dụng rộng trong vi c chuẩn b
chitooligosaccharides v N- acetyl D glucosamine, tách bi t b o t trần của
nấm men.β-1,3 glucanaese l một enzyme phá vỡ β-1,3-glucans, giải ph ng
glucose. Chúng c vai tr quan tr ng giúp ph n chia tế b o, tham gia v o quá
trình kết hoa quả th c vật, bảo v th c vật kh i nấm b nh do chúng c th
ph n hủy sợi nấm của Fusarium v Pythium giúp ki m soát sinh h c cụ th .

Cellulase l nh ng enzyme thủy ph n liên kết β -1,4 trong chuỗi xích
cellulose. Chất xúc tác cho quá trình thủy ph n của cellulase đƣợc chia th nh
nhiều nh m d a theo trình t axit amin v cấu trúc tinh th . Enzyme cellulase
bao gồm 3 th nh phần chính: endo-β-glucanase

EC 3.2.1.4 , exo-β-

glucanese EC 3.2.1.91 v β-glucosidase EC3.2.1.21 . Gliotoxin l một chất
độc c chứa lƣu huỳnh. Gliotoxin c tính chất ức chế mi n d ch, l m chết tế
b o mi n d ch trong h mi n d ch bao gồm neutrophils , eosinophils,
granulocytes , macrophages và thymocytes. Gliotoxin th

hi n hoạt động

chống viêm, n đƣợc biết đến nhƣ l một kháng sinh, thuốc chống nấm,
chống vi rút. N c n l m bất hoạt một số enzyme nhƣ l NADPH oxidase ,
và glutaredoxin. Gliotoxin đƣợc tổng hợp b ng cách ngƣng tụ Lphenylalanie
v Lserrine m kh ng c ribosomal peptide synthetase g i l G v theo sau
một loạt l các phản ứng xúc tác bởi enzyme đƣợc m h a bởi 11 gen khác
nhau. Gliotoxin độc khi nuốt hay hít phải, g y kích ứng da v mắt. Liều lƣợng
g y chết của gliotoxin l LD50 = 67mg/kg [47].
Gliovirin l hoạt chất ki m soát sinh h c các mầm b nh th c vật c
nguồn gốc Pythium ultimum hay c n g i l kháng sinh chống lại pythium.
Ngo i ra, gliovirin c n l một chất chống ung thƣ do chúng ức chế tổng hợp
alpha TNF b ng cách ức chế s kích hoạt kinase một loại enzyme chuy n
h a gốc phosphate từ ph n t gi u n ng lƣợng sang ph n t đích cụ th ,


8

chống oomycete mạnh. N l tác nh n ức chế mi n d ch, tác nh n kháng
khuẩn mạnh.
1.1.3 N hi n cứu chu n h a sinh khối thực vật của Trichoderma
a. Nghiên cứu chuy n h a sinh khối th c vật nhờ Trichoderma ngo i nƣớc
Trong nh ng n m gần đ y, đ c nhiều c ng trình nghiên cứu mới về
c ng dụng của enzyme cellulase trong x l phế phẩm n ng nghi p th nh sản
phẩm c giá tr dinh dƣỡng cao. V Trichoderma reesei đƣợc biết đến l lo i
sản xuất enzyme cellualase nhiều nhất giúp ph n hủy sinh khối th c vật
th nh đƣờng đơn [41,38].
Theo tác giả Krause v cs 1998 vi c bổ sung enzyme trong chế biến thức
n ch n nu i giúp ph n hủy một lƣợng cellulose trong nguyên li u, đồng thời
giảm tính bền v ng của thức n, giúp sinh trƣởng của động vật tốt hơn [36].
Theo tác giả Osama v cs 2013 , s dụng chủng nấm Trichoderma viride ,
T. harzianumand và T. reesei b ng phƣơng pháp lên men bề mặt giúp n ng
cao h m lƣợng protein c ng nhƣ giá tr dinh dƣỡng trong chất thải n ng
nghi p nhƣ rơm rạ, lá c chua, b mía…[46].
Tác giả Adrio v cs 2014 đ s dụng Trichoderma viride đ x l v lạc
l m thức n ch n nu i c giá tr dinh dƣỡng cho động vật thuộc bộ m ng
guốc. Sản phẩm của c ng trình n y đƣợc th nghi m trên cừu Ossimi cho
thấy hi u quả rõ r t so với phƣơng pháp ủ chua phổ biến đang đƣợc áp dụng
hi n tại. Cụ th

l , h m lƣợng protein tổng số đ

t ng từ 1,07 lên

2,49g/100gam kh . Ngo i ra, khi s dụng sản phẩm thức n đƣợc lên men với
nấm c n giúp động vật t ng s

chuy n h a axetic th nh propionic, giảm

lƣợng vi khuẩn c hại với vật nu i [13].
Hi n nay, các c ng trình nghiên cứu chủ yếu s dụng enzyme trong chế
biến thức n m ít nghiên cứu s dụng enzyme lên men tr c tiếp l m thức n
cho vật nu i đ tiết ki m chi phí sản xuất.


9

b. Nghiên cứu chuy n h a sinh khối th c vật nhờ Trichoderma trong nƣớc
Đ c một số nh khoa h c Vi t Nam đ nghiên cứu tạo ra các sản phẩm
s dụng đặc tính tốt của Trichoderma. Tuy nhiên, các nghiên cứu n y đều tập
trung v o s dụng Trichoderma s dụng trong ph n hủy sinh khối th c vật
l m ph n h u cơ b n cho c y trồng. Tuy đ tận dụng đƣợc nguồn phế phụ
phẩm từ sản xuất n ng nghi p nhƣng chƣa mang lại h u quả cao trong s
dụng, chƣa thấy đƣợc nguồn lợi ích từ s kết hợp Trichoderma với sinh khối
th c vật đ mang lại hi u quả kinh tế v bảo v m i trƣờng.
1.1.4. Ứn dụn thực tiễn của Trichoderma
a. Ứng dụng của nấm Trichoderma trong chế biến lƣơng th c v ng nh
d t
Trichoderma c khả n ng tiết ra m i trƣờng các enzyme ph n hủy
polysaccharide phức tạp nhƣ chitin, protei, pectin, amynopectin.... Nhờ vậy,
chúng thƣờng đƣợc s dụng trong th c phẩm v ng nh d t cho các mục đích
tƣơng t .
Trichoderma đƣợc d ng đ tẩy trắng trong sản xuất vải sợi c ng nhƣ
c ng nghi p d t may.
b. Nấm Trichoderma l tác nh n ki m soát sinh h c
Nấm Trichoderma đƣợc s dụng nhƣ l chất ki m soát sinh h c một
cách c hi u quả nhƣ l khống chế, cạnh tranh hay tiêu di t một số b nh nhƣ
thối r , chết rạp c y con, xì mủ… trên c y trồng do nấm Pythium,

Rihizoctonia, Fusarium, Sclerotium… g y nên nhờ chúng tiết ra enzyme l m
tan vách tế b o của các loại nấm g y hại l m chúng chết đi.
Hình thức s dụng dƣới dạng chế phẩm riêng bi t hoặc đƣợc phối trộn
v o ph n h u cơ đ b n cho c y trồng vừa cung cấp dinh dƣỡng cho c y vừa
t ng khả n ng kháng b nh của c y. a lo i nấm Trichoderma đƣợc d ng phổ
biến trong ki m soát sinh h c l lo i T. harzianum , T. viride và T. hamatum.


10

c. Nguồn gen đ s dụng trong chuy n gen
Nhiều gen c nguồn gốc từ Trichoderma đ đƣợc tạo d ng v c tiềm
n ng ứng dụng rất lớn trong chuy n gen đ tạo ra c y c khả n ng kháng
đƣợc nhiều b nh. Chƣa c gen n o đƣợc thƣơng mại h a, tuy nhiên c một số
gen hi n đang đƣợc nghiên cứu v phát tri n.
Ví dụ: Sản xuất protein tái tổ hợp đ đƣợc c ng bố nhƣ l : enzyme
chitinase

của Trichoderma

asperellum trong

nấm

men Saccharomyces

cerevisiae. Một số nghiên cứu khác đang đƣợc tiến h nh tạo d ng v bi u
hi n enzyme β-glucanase của Trichoderma asperellum, pectinase của
Asperillus niger v lumbrokinase của giun quế Perionyx excavatus).
1.1.5. Ảnh hưởng của một số nhân tố

i trườn đến sự sinh trưởng

và phát tri n của Trichoderma
- Ảnh hƣởng của nhi t độ: Trichoderma l lo i ƣa ấm, sinh trƣởng tối
ƣu trong điều ki n nhi t độ 25-300C [37]. Ví dụ T. erinaceum tiết nhiều
enzyme CMCase nhất ở 280C, T.harzianum tiết nhiều enzyme nhất ở 300C
[32]. Nhi t độ thấp trong m a đ ng c th ảnh hƣởng đến khả n ng sinh
trƣởng và phát tri n của chúng c ng nhƣ khả n ng ph n hủy cellulose.
- Ảnh hƣởng của nƣớc: Nƣớc ảnh hƣởng đến s sinh trƣởng v phát tri n
của h sợi, s nảy mầm của b o t . Thêm n a, nƣớc c n ảnh hƣởng tới s
sinh tiết, hoạt động của enzyme, ảnh hƣởng đến s ph n giải [43 . Độ ẩm
thích hợp trên cơ chất xác b th c vật cho s sinh trƣởng v phát tri n của
Trichoderma l 50- 60% [ 1].
- Ảnh hƣởng của pH: Delgado- Jarana v cs, 2000 đ nghiên cứu ra
r ng pH c ảnh hƣởng lên s sinh trƣởng v phát tri n của h sợi, hoạt động
của enzyme ngoại b o của Trichoderma [24]. Dải pH sinh trƣởng của
Trichoderma n m trong khoảng từ 2-6 nhƣng thƣờng tối ƣu trong giá tr pH
b ng 4 [37 . Giá tr pH ph hợp đối với s hoạt động của các enzymes do


11

Trichoderma tiết ra: β-glucosidase, cellobiohydrolase là 5, β-xylosidase là 3,
với hoạt động protease kiềm l 6.
- Ảnh hƣởng của ion kim loại: S hình th nh sợi nấm c ng cần một số
ion kim loại nặng nhƣ Cu, Zn, Fe, Ni…nhƣng nếu ở nồng độ cao chúng lại
g y độc nghiêm tr ng, ức chế sinh trƣởng, s phát tri n của h sợi c ng nhƣ
s sinh tiết enzyme của nấm [16].
1.1.6. N hi n cứu ứn dụn Trichoderma ở Việt Nam và thế iới

a. Nghiên cứu ứng dụng của Trichoderma ở Vi t Nam
- Trichoderma đƣợc biết đến v s dụng nh m ki m soát, tiêu di t một
số nấm bênh nhƣ l Rhizoctonia solani, Pythium g y b nh thối th n r , nh n
thân; Fusarium, Phytophthora g y b nh v ng, héo lá do chúng tiết enzyme
l m thủng hoặc tan vách tế b o của nấm b nh khiến nấm b nh b tiêu di t
hoặc ki m soát s phát tri n.
- Trichoderma đƣợc nghiên cứu v s dụng nh m mục đích t ng khả
n ng phát tri n của bộ r , giúp bộ r phát tri n nhanh v mạnh hơn, m c
s u hơn v o đất.
- Trichoderma đƣợc d ng d ph n giải cellulose hay tiết enzyme đ ph n
giải protein, chitin, pectin. Trichoderma đƣợc bổ sung v o ph n h u cơ, chất
thải h u cơ nhƣ phụ phẩm dƣ thừa của n ng nghi p đ giúp quá trình ph n
hủy chất h u cơ di n ra nhanh hơn, tạo độ thoáng khí cho đất, t ng độ m n
cho đất trồng [11].
b. Nghiên cứu ứng dụng của Trichoderma trên thế giới