Tuyển chọn vi sinh vật có khả năng lên men tạo màng Biocellulose từ phế phụ phẩm của cây lúa
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.67 MB, 66 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
======
NGUYỄN THỊ THÙY
TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG
LÊN MEN TẠO MÀNG BIOCELLULOSE
TỪ PHẾ PHỤ PHẨM CỦA CÂY LÚA
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 6042 01 20
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH
HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. ĐINH THỊ KIM
NHUNG
HÀ NỘI, 2016
LỜI CẢM ƠN
B
ả
PGS TS Đ
vă
,
TịK
N
ề
y
ế
ế
,
y
E x
v Ba
x
ả
ủ
ệ
ê
ứ
Cố ù
, ộ
E x
aS
Ba
– KTNN
x
ả
vê
ố
ả
á
ệ
ạ
a
Đạ
ề
S
ạ
H Nộ 2
ệ
, ạ
èv
qa
a qa
!
i ng
th ng 12 năm 2016
H vê
Nguyễn Thị Thùy
LỜI CAM ĐOAN
Đề
x
a
ê ứ
ô
ự
a
ữ
ủa ê
ệ
ự
ủa PGS TS Đ
vế
. Đề
vă
y
ô
ù
ị
á
ệ
y ề
v
ự
TịK
N
Đy
ứ ề
ế qả
ừ
ố
Nế a
x
i ng
th ng 12 năm 2016
H vê
Nguyễn Thị Thùy
,
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
1 Lý
ề................................................................................................ 1
2 Mụ
ê
ứ....................................................................................... 2
3 N ệ vụ
ê
ứ...............................................................................2
4 Đố
v
ạ v
5 Để
ủa
ê ứ..............................................................2
vă.................................................................... 2
PHẦN NỘI DUNG............................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU..................................3
1 1 Vị
v
ặ
ể
1 1 1 Vị
ạ ủa Gluconacetobacter....................................................3
1 1 2 Đặ
1 2 Đặ
ể
ạ...................................................................... 4
ể v
1 2 1 Đặ
122C
ạ ủa Gluconacetobacter.................................. 3
ế
ể
Biocellulose.................................4
v ứ
ế ổ
ụ
ủa
Biocellulose........................ 4
Biocellulose............................................................... 5
13 T
ê
ứ Gluconacetobacter ê
ế
v ở V ệ Na......7
131 T
ê ứ Gluconacetobacter ê
132 T
ê ứ Gluconacetobacter ở V ệ Na..........................11
14 S
về
ế................................ 7
, ạ................................................................................ 12
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................14
2 1 N yê
ệ v
ế
ị
ê ứ........................................................14
2 1 1 G ố.........................................................................................................14
2 1 2 Hóa
v
ế
ị................................................................................ 14
2 1 2 1 Hóa..................................................................................................... 14
2122 T ế
ị................................................................................................14
2 1 3 Mô..........................................................................................................15
2 1 3 1 Mô
ữ ố
(MT1).............................................................. 15
2 1 3 2 Mô
ố
2 1 3 3 Mô
ê
22 P
á
(MT2)........................................................... 15
(MT3)............................................................ 15
ê
ứ........................................................................ 15
221 P
á v...............................................................................15
2211 P
,
yề
ố
yể
(P
ê
Gluconacetobacter
á V
2212 P
ê
ủ
á
ả
2213 P
a
ê ứ
v B j
ặ
á
)............................... 15
ể
á v
á
xế ế
ộ
é.......................................................... 16
á
ả q ả
ủ
ố
ê
ô
ạ
ê............................................................................................ 17
2214 P
á
yể
ủ
v
ẩ Gluconacetobacter cho
...................................................................................................... 17
2215 P
á xá
222 P
á
ị
ố
ế
v
ẩ................................. 17
óa............................................................................18
2221 P
á
ể
a
ạ
a a a...........................................18
2222 P
á
ể
a
ả ă
x
2 2 2 3 Xá
ị
ả ă
2 2 2 4 Xá
ị
ả ă
2225 S
ở
óa
a
ax ax
... 18
xy óa ax ax................................................. 18
ê
yể
ô
óa
y
y
xya.............19
H y.................................................... 19
2 2 2 6 Xá
ị
ả ă
ổ...................................................................... 19
2 2 2 7 Xá
ị
ả ă
ổ
223 P
á xá
224 P
ả ă
á
ạ
ax
ẩ
ị
ộ..............................19
ủa
ê
ứ ả
ở
Biocellulose...........20
ủa
ồ
a
,
ế
Biocellulose.................................................................. 20
2241P
á
ê ứ ả
ở
ủa
ồ
a....................... 20
2242 P
á
ê ứ ả
ở
ủa
ồ...............................21
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................23
31 P
ụ
ủ
ẩ
y
v
y
ó
ả ă
ạ
Biocellulose ừ
ế
ẩ
ó
ả ă
ạ
Biocellulose ừ
ế
ụ
a............................................................................................23
3 2 T yể
321
ẩ
a.....................................................................................23
311 P
ẩ
v
á
K ả
ủ
á
Gluconacetobacter ạ
ả
ă
ạ
Biocelullose.........28
Biocellulose ủa
ủ
Gluconacetobacter T4 v N7...................................................................... 29
322 K ả ă
323 N
ax ax........................................................................ 30
ê
ứ
ộ ố ặ
ủa
ủ
Gluconacetobacter
T4 v N7........................................................................................................... 31
3231 K ả ă
ồ
á
ồ Ca............................................................31
3232 K ả ă
ồ
á
ồ.................................................................... 33
3233 Ả
ở
3234 Ả
ở
ủa
ệ ộ................................................................. 34
ủa ộ H
ô
ế
ả ă
ở
ủa
ộ ố
ủ
Gluconacetobacter.................................................................... 35
33 N
ê
ứ ả
ở
Biocellulose ủa
ủa
ộ
ố yế
ố
ô
ế
ự
ủ
Gluconacetobacter T4 v N7..................36
331 Ả
ở
ủa
ồ.............................................................................36
332 Ả
ở
ủa
ồ (NH4)2SO4........................................................37
333 Ứ
ụ
Biocellulose
ự
ẩ
ay
ế
nilon.................................................................................................................39
3331 K ả
á
39 3 3 3 2 K ả
ả ă
á
ả ă
ă ả v v
ả q ả
v
aq ả
ủa
Biocellulose ...
Biocellulose....40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................42
1 Kế................................................................................................................ 42
2 Kế
ị..................................................................................................... 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 43
DANH MỤC BẢNG
Bả
1 1 Đặ
ể
á ủa
ủ
Bả
1 2 Đặ
ể
Bả
1 3 Cá
Bả
1 4 Đặ
Bả
32 H
Bả
3 3 Đặ
Bả
34 H
ax ax
ạ
Bả
35 K ả ă
ồ
ồ
óa ủa á
ặ
ể
v
ẩ Gluconacetobacter.............7
ủ
ộ
Acetobacter................8
ệ Acetobacter v Gluconobacter..................1
ể
ệ á
ộ
á
ẩ ạ v ế
A
ủa 16
ể
a
a a [38]...........2
v
ẩ ax..................24
Biocellulose ủa 6
á
ủa 6
a
ủa
ủ......................29
ủ..................................30
ủ
Gluconacetobacter
T4 v N7........................................................................................................... 32
Bả
36 K ả ă
Bả
37 Ả
ở
ủa
Bả
38 Ả
ở
ủa ộ H
ủ
Bả
ồ
á
ồ N
ệ ộ ế
ủa
ủ.......................................33
ả ă
ô
ở
ế
ủa................34
ả ă
ở
ủa 35
Gluconacetobacter T4 v N7................................................................. 35
39 Ả
ở
ủa
ế
ố
ủa
................................................................................................................ 36
Bả
3 10 Ả
ế
ả ă
ở
ạ
ủa
(NH4)2SO4.......................................38
Biocellulose ủa
Bả
3 11 K ả ă
Bả
3 12 S
á
Biocellulose v
ố
ă ả v
a
v
ả
ủ
G. T4 v N7......................... 38
ủa
Biocellulose................39
q ả
ộ
ố
ạ q ả
ứ....................................................................................40
DANH MỤC HÌNH
H
1 1 Tế
H
12 S
v
ẩ Gluconacetobacter.............................................. 4
ủa
Biocellulose v
ủa
ự
v.........................................................................................................................5
H
1 3 Sự
H
14 C
H
3 1 Mộ ố
H
3 2 C yể
H
33 K ả ă
H
34 Kể
H
35 M
ị
ữ
ả
Biocelulose ủa..........6
yể óa a
Gluconacetobacter...............7
a
á
êy
xy
a
ax ax
á axê a ủa v
ạ
á
yê
ủa v
ệ............. 23
ẩ ax............26
ẩ Acetobacter......................27
a a a............................................................27
ủ
v
ẩ T4, N7
ê
ề
ặ
ô
ể.................................................................................................30
H
36 K ả ă
ă
H
3 7 Bả q ả
ộ ố
ả v
ạ q ả
v
ủa
Biocellulose.................. 39
Biocellulose........................41
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CS
: Cộ
ự
CFU
:C
yF
: a
ê
/
U
(
vị
ẩ ạ )
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề
tài
T
qá
ế ,
ê
ạ
á
ứ
ẽ
ữ
vũ
ễ
ủa
Cá
a v ứ
ệ
ầ
Biocellulose
a, ạ
ế
ộ
ự
ề
ỉ
ạ
ô
ê
ồ
vự
á
ặ
ở ê
ệ
á
ồ
yê
ệ
vự y
ự
,
ứ ứ
ụ
ổ
Biocellulose ũ
ê ứ
1
ý ủa
ị
ế
ữ
ă
ĐHSP H Nộ 2
ộ ố
ụ
ồ
ạ
ế
ứ qá
vi
ệ
ế
ê
ệ ẻ ề
ữ
ộ ố
y
ủa
V
ứ qá
ừa v
yê
ố
ạ
ế ế
y
ế
v
ê ứ v ô
ê
ay
ê
ủa ó
ô
ế
ế
á ể
ầ
ủa A
a
ầ
ừa,
ê
ỷ
á
ỉ
ạ
ầ
ề
y Có
ế
ở
ó ề
ô
ĩ
Nữ
ay v ệ ố
ệ
[5].
ả x
,ả
yê
a
ê
ầ
ộ
ể
ế
yê
ệ
ế
[5]. T
ô
á
ữ
Biocellulose v ứ
ụ
Hệ
ễ
ĩ
ệ
ó ự
ồ
Mộ
1886 T ả q a
ê ứ
ừ
Biocellulose.
ầ ừ
Biocellulose ừ
a
ề
x
qa
ô
ê ứ,
ứ q á
sinh, khoa Sinh – KTNN,
v
ố
ê ứ về
ị
ạ
ộ
ạ
ê
ă
Biocellulose ứ
ê
ễ
ự
y Cá
ẩ v
a
a
Ở V ệ Na ,
ẻ,
ệ
á
v ệ
Biocellulose v
á
á
ê
ủa Biocellulose
J B w v
vệ
ệ ả x
ộ ố
ặ ạ
N y ay,
ệ
ề
y, ô
ạ,
ệ
Biocellulose
ệ
T ê
ử
y ó
ụ
ẩ , ô
về v
ô
qa
ứ
ề
a
ự
ay
ă
ụ
yê
ụ
Hệ
ứ
ồ
a
v a
,
ể ủa ị
ùa a
ạ
ê
yô
N
ả
ụ
ê
ể ô
ễ
ế
ồ
yê
ô
ề
ô
ệ ẻ
ề
ạ
v
: “Tuyển chọn vi sinh vật có
khả năng lên men tạo màng Biocellulose từ phế phụ phẩm của cây lúa”.
2. Mục đích nghiên cứu
T yể
ả ă
v
ạ
ê
ứ
ộ ố ặ
ủa
Biocellulose ừ ế ụ
ẩ ủa
ủ
v
ẩ
ó
y a
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
31 P
ẩ
ủ v
ả ă
ạ
Biocellulose ừ
ế ụ
y a
3.2. T yể
ụ
ẩ ó
ẩ
ủ
v
ẩ
ở
ủa
ó
ả ă
ạ
Biocellulose ừ
ế
y a
33 N
ê ứ ả
ộ ố yế
ố ô
ế ự
Biocellulose ủa ủ Gluconacetobacter T4 v N7.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4 1 Đố
ê
Biocellulose
ứ: C ủ
ừ ế ụ ẩ
42 Pạ
v
ê
v
ẩ
ó
ả
ă
ạ
y a
ứ:Qá
ạ
Biocellulose ừ
ế
ụ
ẩ
y a.
5. Điểm mới của luận văn
P
ả ă
,
yể
ê
ạ
ứ
ộ ố ặ
ủa
ủ
2
ủ
v
ẩ Gluconacetobacter T4 v N7 ó
Biocellulose ừ
ủa
Kả
Gluconacetobacter T4 v N7 v ả
(NH4)2SO4 ế q á
ự
ẩ
ay ế
ạ
ế
ụ
á
ả ă
ở
ẩ
ủa
ạ
y av
Biocellulose
ủa
ừ ó ềx
ê
v
ứ
ụ
PHẦN NỘI
DUNG CHƢƠNG
1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Vị trí và đặc điểm phân loại của Gluconacetobacter trong sinh giới
1.1.1. Vị trí phân loại của Gluconacetobacter trong sinh giới
Từ
v
ẩ ax
v a
ủa
a
ế
ay v ệ
T
ặ
ựqa
ế ỷ XIX á
ế
ó
ạ v
ẩ
Gluconacetobacter ó
ề
a
ê
v
yv
ế
ạ
ề
Acetobacter,
N
P
ế ă 1974,
(B a a v G
ồ
ê
S B
,E
a
aa
,
S z
ộ
y
“Berge ’s manual of determinative bacteriolog ”
; 1974) [19] Gluconacetobacter ạ
ụ ủa Acetobacter aceti,
õ
Ty
; 1957) [14], Gluconacetobacter
aa a , ộP
ê
N ay ừ
“Berge ’s manual of determinative bacteriolog ” (R
G. D. Murray v Na a R S
ô
ệ
ộ
ộ
Acetobacter v
ó
v
ữ
ố
Vệ
ạ
v
ẩ
y
ế
ụ
ó ự
ay ổ
a
T
“Approved list of bacterial names” (S a v ; 1980) [48] v “Berge ’s
manual of systematic bacteriology” (J G. Holt, N. R. Krieg; 1984) [35]
A
a
a a
ồ
Gluconobacter V
T
vệ
K
v
2
v
ẩ
ax
ẩ Gluconacetobacter
ữ
ă
ạ v
ẩ
ầ
y
ó
y ó
(2006), D V
ề
xế v
ề
ê
ay ổ
v G
A
A
ộ
Acetobacter.
về v
ể T
a
a
yv
ẩ ax
á á
(2008) [28] ay
2 ( G M Ga
a a
Acetobacter v
ứ
á
of systematic bacteriology”
a
q a
ả
Ka
“Berge ’s manual
; 2005) [32]
a
,
a
6
v
ẩ
a
ồ
Acetobacter, Axitomonas, Asaia, Gluconobacter, Gluconacetobacter v Kozakia.
L
xế v
v
ẩ
Gluconacetobacter
Gluconacetobacter v
ô
ổ ê
xế
v
Acetobacter
Gluconacetobacter xylinus.
N y ay, ồ ạ
ẩ ax
ề
ó
a
ề
ữ
qa
ể
á
v Gluconacetobacter ó
,
ả ó
ề
a
ê
vệ
V
ữa ữ
ề
ạ v
yv
ê ứ
a
y
ế ụ
1.1.2. Đặc điểm phân loại
* Đặc điểm hình thái - tế bào học
ê
Gluconacetobacter ó ạ
ự
ẩ
ẻ
ô
ó
ặ xế
a
ừ
ở
v
ộ
ax ax
,
v
ồ
ộ
M
ị
ax
ộ ax ax
ủa v
a
ừ
“Hả
“C
“K
Cá ế
y
xa
60% C
qá a v
ố
ỹ
qá
ộ
ả
ạ
v
è
4,5 %
é, ó ẽứ
D
ộ
“T ỷ
ả ” ay “Vị ả ”,
a
ộ
2μ , ứ
ẩ [7].
Gluconacetobacter
á
f
ả
ả ă
ầy ó ả
ố
ế ạ
ỗ,
,
L
N a
V
”, N
“N
-
ạ
ả
T
Qố
è”,
P á
”,
N
a” [36],[44].
Hình 1.1. Tế bào vi khuẩn Gluconacetobacter
V
ộ ,
é
ẩ Gluconacetobacter
á ị
a q ả,
Tế
ủa
[11], [25], [34].
ộ
ó
v
ẩ Ga
y
,
ế
,
ị
,
* Đặc điểm nuôi cấy
Tê
ẩ
ạ
ẵ
ặ
ô
ặ xù x , a
ố,
Ở ề
ề
ặ
ẩ ạ
ệ
ô
ô
ế v
ạ
ẩ
ẳ
ặ ồ ê ễ á
y ĩ
,
ứ
ă
Gluconacetobacter, R
v
ứ
ả
1
xử ý
Biocellulose chỉ ó
ộ
a
ố
ạ
ạ
ạ a
ô
y ĩ
ể,
[35].
ẽ
á
v
a
a
ủa
ổ
Biocellulose
y
ó
ó
ẩ
: Nữ
ế
v
ó
v
v
á
v
ế
ẽ ồ ạ
ữ
ê
ổ
xy
ố
ả
20%
a
ạ
ô
ặ
á
ẩ
v
ị ạ
3% [10] N
ữ
ê
á ế
ự (1991)
ả ă
ó ,
ô
Biocellulose a
ô
ệ
q
a UV T
,
ề
ay
ẽ xảy a q á
vệ
ẩ Gluconacetobacter ó
á
ị
ế
xảy
ê
ẳ
ô
ở
ô
ạ
- ó
ử
K
ẩ Gluconacetobacter
é
ộ
á
[69]
ĩa, v
ề
ề
ệ
a v
á
ẳ
[18], [36], [37], [40].
* Đặc điểm sinh lý, sinh hóa
T
B
y, H ố
0
ệ ộ
ị
v
ừ 25 ế 30 C N
Gluconacetobacter ó ể
8,
ó H ố
ô
ẩ Gluconacetobacter
ê ứ
ở ở
ủa Ma
ừ 5,4 ế 6,2;
v
(1996) xá
0
ệ ộ ừ 12 ế 35 C; H ừ 3 ế
6 [35] Nă 1947, H
y Gluconacetobacter ạ
v
ộ
ự
a ô
Biocellulose a
ồ
2%
glucose, 0,5% Pepton, 0,5% Cao men, 0,27% Na2HPO4; 0,115% Citric axit
monohydrat , H
v
ề
a
Gluconacetobacter
4,5 [33] T y
về
ề
ở v ạ
ệ
ệ
ê v
ộ,
ữ
H
ố
ý
ủ
ế
á
v
a
ẩ
Một số đặc điểm sinh lý, sinh hóa của Gluconacetobacter phân biệt với
các loài khác trong cùng một chi:
Quan điểm 1: Dựa v
a á
A
ả ă
a
2
hóm 1: Có ả ă
+ Sử ụ
+K ô
,B j
(1898)
ó :
xy á ax ax
+
ố a
môi trường o er)
xy óa ax ax
(NH4 )
CO2 v H2O
ồ
y
(Sinh trưởng trên
Acetobacter aceti.
ử ụ
* Tê
+
ố a
ề ặ
(NH4 )
ô
ồ
y
ạ
ầy
ứa
Gluconacetobacter.
* Tê
ề ặ
ô
: Acetobacter
ô
rancens,
ạ
ầy ó
Acetobacter
pasteurianus,
ứa
Acetobacter
kneizigianus.
hóm 2: K ô
+ Tạ
ó ả ă
ố
ê
(Acetobacter melanogenus);
+Kô
ạ
xy á ax ax
ô
: S
ố
v
ố ồ (Acetobacter resens)
ố: N ệ ộ
(Acetobacter suboxydans);
ạ
ệ
ộ
o
ả
30-35 C
ả
18-21 C
o
(Acetobacter oxydans).
T
P
v
qa
ể
y, Gluconacetobacter
aa a, ộP
á
á
+ Có ả ă
+Kô
+Tê ề
a a
ử ụ
ố a
ô
z
y
Acetobacter,
Đặ
ể
ệ
á
ê
CO2 v H2O;
H y …[31] T
CO2v H2O
ồ
ạ
Quan điểm 2: Nă
ă ứv
S
ộ
a ồ :
xy óa ax ax
ặ
,
ủ
ầy
ứa
1950, F a
ẩ
:Kả ă
ạ
qa
y
aaa ;
ể
ứ
xy óa
a a
ả ă
ả ă
y Gluconacetobacter
ở
ộ
óa
xy
ạ
á ax ax
ê
ủ
ô
ộ
Acetobacter,
ể
P
ệ v
a a a , ộP
á
ủ
á
aa
ù
,
S
z
ộ
y
Đặ
yở ả
11
y:
Bảng 1.1. Đặc điểm sinh hoá của chủng vi khuẩn Gluconacetobacter
STT
Đặc điểm
Oxy
1
á
Hiện tƣợng
a
C
axit axetic
2
Hạ
B
aaa
Sinh t ở
3
yể
á ô
ê
ô
ứa B
0,04% ừ
Hệ
Kết quả
xa
a
+
v
ủ
S
ố
Tạ
ế ủa
+
ô
á
ể
_
Hy
C yể
4
á
y
y
C
5
yể
Kiể
ị
a
ê
+
xya
á
V
ax
6
ạ
ê
a
ả ă
Kể
a
ả ă
Qa
ể
á
x
ệ x
ô
qa
ẩ
ạ
+
ứa CaCO3
Kô
ố
_
ố
7
ề
ổ
Vá
v
ẩ x
y ủa F a
á ô
ề
ê ứ
a
ệ
a
+
ô
v
y
Quan điểm 3: Theo Bergey (1974) [19], Gluconacetobacter
ủa Acetobacter aceti, chi Acetobacter v
ồ
ố Đặ
ở ả 12
ể
ệ v
á
ử ụ
ó
á
ù
v
ữ
ộ
ộ
ô
õ
y
8
Bảng 1.2. Đặc điểm sinh hóa của các chủng thuộc chi
Acetobacter
1.Acetobacter aceti
Loài
Catalase
2. Acetobacter pasterianus
3. Acetobacter
1a
1b
1c
1d
2a
2b
2c
2d
2e
peroxydans
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
H
5-ketogluconate
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
H
2-ketogluconate
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
H
a
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
+
-
-
+
-
-
-
-
S
ở
ê
a
Tổ
Tổ
γ-pyrone
-
-
-
+
-
-
-
-
-
-
Tạ
ố
-
-
-
+
-
-
-
-
-
-
S
ở
+
-
-
+
-
+
+
-
-
+
59-65
60-61
62-63
64
52-62
62
62
62
55-56
61-64
Hoyer
% G+C
ê
ô
1
Chú thích:
+ : Kế q ả
2a: subsp pasteurianus
- : Kế q ả
2b: subsp lovaniensis
1a: subsp aceti
2c: subsp estunensis
1b: subsp orleanensis
2d: subsp ascendens
1c: subsp xylinum
2e: subsp paradoxus
1d: subsp liquefaciens
Quan điểm 4: Theo Bergey (1984) [35], Gluconacetobacter xế v
Acetobacter
ộ
Gluconobacter Đặ
A
a
a a
ể
ệ
H
v
ẩ
y
ữa 2
ồ
2
y
Acetobacter v
ả 1 3:
Bảng 1.3. Các đặc điểm phân biệt Acetobacter và Gluconobacter
( S á v Pseudomonas )
Chi
1 Vị
ê
Gluconobacter
a
+
Acetobacter
C
a
ô
2 Pá
ể ở H = 4,5
ặ
Pseudomonas
C
a ở ự
ó
+
+
-
+
+
-
4 Ox óa ax ax
-
+
+
5 Ox óa a a
-
+
+
6. Glucose gluconate
+
+/
+/
7 Sử ụ
-
-
+/
-
-
+/
-
-
+/
3 Ox óa a
ở H= 4,5
ộ . lactose
8 Sử ụ
9 S
ố
a
ỳ
qa
Chi Acetobacter ồ
Acetobacter oxydans… Đặ
ủa F a
(1950)
ề
ể
: Acetobacter aceti, Gluconacetobacter,
ạ ủa Gluconacetobacter
ựqa
ể
Quan điểm 5: Theo Bergey (2005) [32], Acetobacter xylinum ổ ê
Gluconacetobacter xylinus v xế v
Gluconacetobacter
ộ
v
ẩ
A a a a H y ồ 6 : Acetobacter, Axitomonas, Asaia, Gluconobacter,
Gluconacetobacter v Kozakia Đặ
ể
ạ
ữa á
yở ả
1.4:
Bảng 1.4. Đặc điểm phân biệt các chi thuộc họ Acetobacteraceae [38]
Đặc điểm
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
+
+
-/w
+
+
+
+
+
+
+
-
W
+
W
+
+/-
-
W
+
+
-
+
+
+
+/-
W
+/-
+/-
+
+
-/w
+
-
-
-
-
-
-
-
+/-
-
-
+/-
W
-/w
+/-
+
+
D-manitol
-/+
-
+/-
+/-
+
-
Glycerol
-/+
-
+
+
+
+
Raffinose
-
Nd
-
-
-
+
Lạ U q
Q-9
Q-10
Q-10
Q-10
Q-10
Q-10
% mol G+C
52-60
63-66
59-61
55-66
54-63
56-57
Oxy óa
a
ax axetic
Oxy óa ax axetic
CO2 v
H2O
Oxy óa a a
CO2 v
H2O
S
ở
ô
c ứa 0,35% ax axetic
S
ở
S
ở
ê D-manitol
ê M
a
Tổ
Oxy óa G y
Dihydroxyaceton
H
ax
ừ:
Chú thích:
(1): Acetobacter
+: Kế q ả
nh
(2): Axitomonas
-: Kế q ả
(3): Asaia
w: Yế
(4): Gluconacetobacter
: C a xá
ị
(5): Gluconobacter
(6): Kozakia
Chi Gluconacetobacter
ồ
10
á
a ,
Gluconacetobacter xylinus (Gluconacetobacter) v
ặ
ể
á
ệ
á
ủa
a
ồ
[32]:
-
Kô
ó
ả ă
ở
ô
ó
ứa 3% (v/v)
êy
v 5-8% axit axetic ..
-
Qá
-
Có
-
Kô
-
Có
ở
ô
ả ă
ó
ả ă
ự ó
ở
ê
ồ
óa
ả ă
ô
ặ ủa ax ax
ủa Ca v Pa
a
ax 5-
,
ô
ó
ả ă
2,5-
ừ D-glucose
-
Hầ ế á
ủ
ó
ả ă
ở
ô
ó
ồ
a
a
-
Có
-
U q
-
% mol G + C = 55-63.
ả ă
ổ
ạ Q-10
N y ay, x
ể
a
ể
a
2
v
ồ
qa qa
A
a
24
ể
5
ề
a a
á
ữa
a [39] Q a
a
Cũ
12
ể
4
ó ữ
qa
ó
qa
aA
Acetobacter, Gluconobacter v xế Gluconacetobacter v
ử ụ
ề
á
ê
ứ
ầ
y, v
ữ
a
a a
Acetobacter
ề
á
ả á
N
ữ
y, ặ
,
v
ă
ù xế
ủ
ạ
á
ữ
a về
xy óa
ẩ Gluconacetobacter v
a
ộ ố ặ
ể
êy
ax ax
ả á qa
ý,
CO2 v H2O; ả ă
ă
v
Kả ă
ê
,
ả ă
xy óa ế
ố
ỉ óở á
:
, … Đặ
ủ
ả
ụ ax ax
ừ D-
y ầ
,
ề
óa ủa Gluconacetobacter
ax 5-
ổ
ể
ữ
ệ
ả
Gluconacetobacter.
1.2. Đặc điểm và cơ chế hình thành màng Biocellulose
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc và ứng dụng của màng Biocellulose
Biocellulose
ả
ẩ
a ổ
ứ
ở
ộ ố
v
zoogloea, Sarcina ( Canale-Pa a v W f , 1960), Salmonella, Rhizobium (
Napoli et. al; 1975), Pseudomonas (Spiers et. al 2003), Escherichia,
Agrobacterium
(Matthysse
et.
al;
1995),
Aerobacter,
Azotobacte,r Alcaligenes v Acetobacter N
ề
ả x
y
v
ả ă
ẩ
y
ở v
ạ
ự v
v ặ
y a
v
á
ủa ự v , ồ
óa
ê
ụ
ủa
ặ
v
ô
ẩ
a C
ả ă
vệ
ự
v
ẩ
ế
ẳ
a (
á
1/100
v
ể v
v
ả
a, ả ă
ự v
Biocellulose
K qa
ỉ
óa
ẳ ; ó
ủa á
v
ủa
ạ
ầ
Biocellulose ó ộ ề
ữ
ồ, ộ ề
á
á xa
ỗ β-1,4
[20] Đ y
T
ạ
ở
y
v ứ
ẩ Gluconacetobacter [12],15],[35] Đ
Biocellulose ó
60%), ộ
ứ
[40].
C
ề
ê
ó
ổ
ạ
Achromobacter,
ệ ử
ủa ế
y
ự v
Sợi cellulose của màng Biocellulose
Sợi cellulose của thực vật
Hình 1.2. Sợi cellulose của màng Biocellulose và sợi cellulose của thực vật
N
ữ
ề
á
ộ
ĩ
xử ý
vự
ặ
ô
,
a
1989) [16], ù
ặ
,
Farad, 1998)
v
Đặ
á
a
ệ
á
v
ộ
ẩ
ă
ế
á
ế
yề q a ,
ặ
ay
ù
Biocellulose
ị
ay
Biocellulose
T y
y
ê ,
ù
ữ
ẩ
ự
ẩ
(J a v
vả
ặ
ệ;
v
ộ
ự
a a, 2004) [29], (Wa v M
a,
ứ
v
qá
(Brown,
ự (2005) [29], J a v Fa a (1998) [29], S
Biocellulose ể ả x
ụ
á
ả x
ự
ứ
: ù
ệ B w , (2007) [29]
(2006) [29] ù
(C
ệ
Biocelulose
ế ổ ộ
ô
N
ệ ó
ỹ
ể ố
ụ
ẩ
, 2005) [29];
y
ủa
ả x
ị
ặ ạ
a
ụ ữ
Gluconacetobacter
ữa
(J a v Fa a , 1998) [29], (Czaja v , 2006) [24]...
1.2.2 Cơ chế tổng hợp Biocellulose
* Vị trí tổng hợp
Vị
ya
ộ
K ả
á
ổ
a
ủa ế
v
ả
v
ô
ạ
ữa
ỗ
ể
12-15
a, á vị
ổ
Qa
á
y
ỗ
,
ố ề v
ể v
ế
ỗ
a ế
ó
ể
3,5
ệ
46
ử
ể
K
ổ
ế
* Hệ enzyme tham gia xúc tác quá trình tổng hợp cellulose
Theo Alina Kry y w
qá
ổ
-
G
a
-
P
-
(GK): P
a
ự (2005) [11] ó 4
zy
“ a
óa"
y óa C6 ủa
(PGM): X
G
á
qá
yể
óa G
-6-
-1-phosphate.
Glucose-1-phosphate uridylyltransferase (UDPG pyrophosphorylase hay UGP):
X
-
ộ
ủa Gluconacetobacter:
a
ph
v
ổ
UDP-glucose.
C
y
a (CS): X
á ổ
ừ UDP-glucose.
* Cơ chế tổng hợp cellulose của Gluconacetobacter
Tạ á
ể
ử
ổ
yể
ẩy
á
,
óa
á
ỗ β -1,4
ó ệ ố
v
a vv
4) N ữ
ụ
ữ
(Ya a a a v
ỗ
y a
“
y
ẩy
ế
vĩ ô ế
zy
ừ ộ
β -1,4
ầ, á
ộ ố ể
ya
” ạ
Cá
y
á
ạ
a
vĩ
ạ
”
á
ũ
ê
1,5
ố
ẩ
ẩy
ỗ
ô(T a a
ó v
“
ổ
(subfibril) ó
v
x
ỗ β -1,4 glucopynanose (hình 1.4) V
(hình 1.3-1; hình 1.3-2; hình 1.3-3) Tạ
á
á
ế
(hình 1.3-
Fa a , 1998), ế
ù
ạ
ả –ribbon-
2000) (hình 1.3-5 hình 1.3-6 hình 1.3-7) .
Hình 1.3. Sự hình thành những dải ribbon trong màng Biocelulose của
Gluconacetobacter [34]
K
ủa ả
ề ý
ế
a ồ
, ó ó ể ạ ừ 3-4
x 70-80nm (Zaar, 1997); 3,2 x 133 nm (Brown et. al 1976); 4,1 x 117nm
(Yamanaka
a 2000) N ữ
ả
ả
ủa ế
ừ ế
á
ê ế
( ) ay ộ
ở
N ữ
ể
ẽ ê ế v v
ặ Va
ê
ạ
Biocellulose
ẩy a
y
K
ẩ
ế
y
Va ạ
ủa
ă
Biocellulose
ữ
ạ
ê
ó ểx
ệ
qầ
ể v
ệ,
v
ở ộ [11], [21].
Hình 1.4. Con đƣờng chuyển hóa cacbon trong Gluconacetobacter [49]
1.3. Tình hình nghiên cứu Gluconacetobacter trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu Gluconacetobacter trên thế giới
V
ẩ Gluconacetobacter v
ữ
ứ
ủa
ê
ế
ựqa
ề á
ề
á
a
ô
Nữ
ê
ứ
á
ụ
ủa ó
v
Tả qa
a ở
ê ứ về Gluconacetobacter ê
ề
ộ
á qố
ế ỷ
ó
ia.
ế
a
ả:
*H
ứ
: C ủ yế
yể
ủa Gluconacetobacter ừ ó xá ị
Tê
Gi
ể
á
ê
ứ
vị
ồ
ê
ứ
á
ặ
ố, ặ
ể
ứ
ủa á á
á,
ủa B j
ô
ê
ứ
á
ặ
y,
(1989) [16]; Frateur (1950) [31];
v I
ý-
awa (1997) [55] T ê
óa á á
ạ ủa Gluconacetobacter. N
ả
á
ạ ủa
v D y (1980) [27]; Yamada, H
ê
,
Aa v S
a
ả
xá
ó ộ
a (1958); B w v Ra
ở
ị
ạ á
w (1956);
C
y (1961); Ca
v S w
Urakami (1989); Si v
T
ạ
á
á
a
P
(1961); L
(1994); Ka a v L
ê
ứ
ể
aa
coi Gluconacetobacter
v
ữ
ế
ụ
ê
ề
ế ặ
ứ
ề
ẩ A
a
a a
ủa
ộ
ố á
ử xá
ị
á
ủ
ẳ v
á
á
a
ứ
v
ặ
ax
a
ừ á
ả
qa
ể
ạ
y
a
qa
a a V
ê
v A
ể
vị
á,xy ự
ê ứ
ứ
óa
ó T
ự
Na a v
ạ
ủa
ạ
v
á
ê
(2000) ; P.
ả
yể
ộ ố á
ủ
ố
ủa
Ma (2009) Dựa
v
yề
ề
ê ứ
y
K
xế
y ay
Gầ
ê
ể
ố
G a
ộ
ữa á
(2008) [39]. Cá á
ẩ
ầ
A
ề
ủa Gluconacetobacter v
á
ữ
Có q a
a a v
yề
ax
Bả
Acetobacter,
; ó
ó
ặ
N
M.Kutima (2004); T T Ka
ê
Ma
ó
ộ
ố
a
(2008) ay J
Gluconacetobacter ũ
ứ
A
ứ
ữ
ủa Acetobacter aceti,
ả
ê
ể
y
ồ
a
ù
v L G
xế v
Gluconacetobacter
yv
ặ
õ
Acetobacter
y
V
D V
v
a
z
ụ
ô
ể xế Gluconacetobacter v
v
S
ộ
Gluconacetobacter v
y
,
(1962); T z
ya (1998)…
Gluconacetobacter
aa a, ộP
ó
aya (1962); Ja
y Gluconacetobacter
Có q a
Acetobacter v
ya
v
v
ủa N
ẩ
Mnazi,
Komesu, Kurosu.
*H
ứ a:N
ủa Biocellulose v
Đy
á
ữ
a ạ
ụ Biocellulose v
ê ứ về q á
ổ
; ặ
ể
ũ
ứ
ụ
ẩ Gluconacetobacter.
ê
ứ
ủ yế
á
a ủa q á
Cá
ê
ổ
ẩ Gluconacetobacter Cụ ể:
ứ
; ặ
y
ể
ũ
a
ứ
