NGHIÊN cứu QUY TRÌNH tạo SINH KHỐI CHỦNG BACILLUS SUBTILIS (2)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------o0o------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TẠO SINH KHỐI
CHỦNG BACILLUS SUBTILIS

GVHD : Ths. Nguyễn Văn Nguyện
Ks. Giáp Văn Thắng
SVTH : Huỳnh Thị Quỳnh Ngân
MSSV : 104110128

Tp.HCM, tháng 10 năm 2008


TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------o0o------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TẠO SINH KHỐI
CHỦNG BACILLUS SUBTILIS

GVHD : Ths. Nguyễn Văn Nguyện
Ks. Giáp Văn Thắng
SVTH : Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

MSSV : 104110128

Tp.HCM, tháng 10 năm 2008

i


LỜI CẢM ƠN

Chân thành cảm tạ và biết ơn:
Thầy Nguyễn Văn Nguyện và Anh Giáp Văn Thắng đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành tốt luận văn
này.
Quý Thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ đã giảng dạy và truyền đạt
những kiến thức cho tôi trong suốt khoảng thời gian học tại trường.
Quý Thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho tôi những kiến thức
chuyên môn và nhiều kinh nghiệm trong cuộc sống sản xuất thực tế.
Các anh chị, cán bộ phòng thí nghiệm – cán bộ thư viện cùng tất cả các bạn sinh viên
trong và ngoài ngành Công nghệ Thực Phẩm đã trau dồi, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận
lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu đề tài.
Một lần nữa xin chân thành cảm tạ và biết ơn.

TPHCM, ngày 22 tháng 9 năm 2008
Sinh viên
Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

ii


GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Luận văn tốt nghiệp

TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Với mục đích xử lý ô nhiễm môi trường nước nuôi thủy sản theo phương pháp sinh học nhằm
giải quyết những vấn đề tồn tại của nghề nuôi cá tra ở ĐBSCL. Chúng tôi đã tiến hành thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu quy trình thu nhận sinh khối Bacillus subtilis” để tạo ra chế phẩm sinh học
phục vụ cho quá trình xử lý.
Đề tài được thực hiện dựa trên những nghiên cứu về lựa chọn môi trường nuôi cấy đối với
chủng Bacillus subtilis. Qua đó, tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và
phát triển đối với chủng vi sinh vật này như nhiệt độ nuôi cấy và pH môi trường. Các yếu tố
thành phần dinh dưỡng của nguồn cacbon, nguồn nitơ và muối khoáng thích hợp thông qua kết
quả lượng sinh khối thu nhận được nhiều nhất.
Sau một thời gian nghiên cứu, chúng tôi đã xác định được:
Môi trường tổng hợp TCS là môi trường thích hợp nhất cho quá trình tăng sinh của chủng
Bacillus subtilis, tại đây nồng độ tế bào Bacillus subtilis đạt 5,5.1010 (CFU/ml). Môi trường này
sẽ được lựa chọn để tiến hành các nghiên cứu về ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến sự
sinh trưởng và phát triển đối với Bacillus subtilis. Trong đó, đã xác định được nhiệt độ ở 300C và
pH 6.0 là những điểm cho tốc độ sinh trưởng của Bacillus subtilis mạnh nhất ứng với giá trị nồng
độ tế bào cao nhất lần lượt là 1,0.1010 (CFU/ml) và 2,0.1010 (CFU/ml).
Các nguồn dinh dưỡng cần thiết cho chủng vi khuẩn này là các nguồn cacbon, nitơ và muối
khoáng. Trong đó, tinh bột 5% được khảo sát ở nhiệt độ 300C và pH = 6 là nguồn cacbon thích
hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus subtilis với giá trị nồng độ tế bào là
0,5.1010 (CFU/ml). Tương tự, KNO3 nồng độ 0,5% là nguồn nitơ tối ưu với mật độ sinh khối là
1,1.1011 (CFU/ml) ở cùng điều kiện nhiệt độ 300C, pH = 6 và tỉ lệ nguồn tinh bột là 5%. Nồng độ
muối 3% được xác định cho tốc độ sinh trưởng cao nhất với nồng độ tế bào là 0,5.1010 (CFU/ml)
cùng điều kiện nhiệt độ 300C, pH = 6, nguồn cacbon (tinh bột 5%) và nguồn nitơ (KNO3 0,5%).
Khi đó, nồng độ tế bào của chủng Bacillus subtilis sinh trưởng phát triển tốt sau 48h nuôi cấy
ở thiết bị lên men trong điều kiện thích hợp như nhiệt độ 300C, pH = 6,0; nguồn cacbon (tinh bột
5%); nguồn nitơ (KNO3 0,5%), nguồn muối khoáng (NaCl 3%) là 5,0.1010 (CFU/ml).

iii


GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Luận văn tốt nghiệp

iii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

MỤC LỤC

Đề mục

Trang

Trang bìa ................................................................................................................................... i
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn ............................................................................................................................... ii
Tóm tắt .................................................................................................................................... iii
Mục lục ................................................................................................................................... iv
Danh sách hình vẽ.................................................................................................................... v
Danh sách bảng biểu ............................................................................................................... vi
Danh sách các từ viết tắt ........................................................................................................ vii
ĐẶT VẤN ĐỀ......................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................................... 3
1.1. Tình hình nuôi trồng thủy sản ở khu vực ĐBSCL............................................................ 3
1.2. Ô nhiễm môi trường và giải pháp xử lý trong ao nuôi thủy sản ....................................... 3
1.3 Một số nguồn dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của VSV............... 6
1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của VSV............................. 13
1.5. Sơ lược và ứng dụng của chủng Bacillus subtilis trong nuôi trồng thủy sản.................. 18
1.6. Quy trình thu nhận sinh khối của vi khuẩn ..................................................................... 22
CHƯƠNG 2.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................... 25
2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................... 25
2.2. Vật liệu nghiên cứu......................................................................................................... 25
2.3. Dụng cụ và thiết bị.......................................................................................................... 25
2.4. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm ............................................................................................. 26
2.5. Một số phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 27

SVTH: Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

iv


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 32
3.1. Lựa chọn môi trường nuôi cấy........................................................................................ 32
3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis.............. 33
3.3. Ảnh hưởng của pH lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis...................... 34
3.4. Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus
subtilis .................................................................................................................................... 35
3.5. Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis ......... 36

3.6. Ảnh hưởng của nguồn muối khoáng lên sự sinh trưởng và phát triển của Bacillus
subtilis .................................................................................................................................... 37
3.7. Xây dựng môi trường nuôi cấy ....................................................................................... 38
3.8. Khả năng tạo bào tử của Bacillus subtilis....................................................................... 39
3.9. Ảnh hưởng của thời gian đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của chủng Bacillus
subtilis .................................................................................................................................... 39
3.10. Đánh giá chất lượng sinh khối sau khi nuôi cấy ........................................................... 40
3.11. Xây dựng qui trình thu nhận sinh khối ......................................................................... 42
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 44
Tài liệu tham khảo .................................................................................................................... I
PHỤ LỤC A.............................................................................................................................II
PHỤ LỤC B........................................................................................................................... III
PHỤ LỤC C........................................................................................................................... IV

SVTH: Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

iv


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

1.

VSV

2.

ĐBSCL : Đồng Bằng Sông Cửu Long

3.

T.C.S

: Tryptycase Soy Casein

4.

CFU

: Colony Forming Units

5.

BOD

: Biochemical Oxygen Demand

6.

COD

: Chemical Oxygen Demand

7.

SS

: Suspended Solids

8.

NTTS

: Nuôi trồng thủy sản

9.

C

: Cacbon

10.

CO2

: Cacbonđioxit

11.

NaHCO3 : Sodiumbicacbonate

12.

CaCO3 : Canxicacbonate

13.

KNO3

14.

NaNO3 : Sodiumnitrate

15.

SOD

: superoxide dismutase

16.

DAP

: Acid mesodiaminopimelic

17.

T.S.A

: Tryptycase Soy Agar

18.

LB

: Luria – Bertani

19.

T.S.B

: Trypticase Soy Broth

20. OD

: Vi sinh vật

: Possiumnitrate

: Optical Density

vii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD : Nguyễn Văn Nguyện

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

1.

Bảng 1.1. Thành phần nhóm vi sinh vật .................................................................................. 7

2.

Bảng 1.2. Thành phần hoá học của rỉ đường mía và rỉ đường củ cải ...................................... 8

3.

Bảng 1.3. Thành phần hóa học trung bình của khoai mì ....................................................... 10

4.

Bảng 1.4. Một số nguồn nitơ trong nuôi cấy VSV ................................................................ 11

5.

Bảng 1.5: Nồng độ cần thiết về muối khoáng của vi sinh vật ............................................... 13

6.

Bảng 1.6: Phân loại vi sinh vật theo ảnh hưởng của nhiệt độ................................................ 14

7.

Bảng 1.7: Mức aw thấp nhất đối với một số vi sinh vật ......................................................... 16

8.

Bảng 1.8: Ảnh hưởng pH đối với một số vi sinh vật............................................................. 17

9.

Bảng 1.9: Phân loại khoa học ................................................................................................ 19

10. Đồ thị 3.1: Lựa chọn môi trường nuôi cấy cho chủng Bacillus subtilis ................................ 32
11. Đồ thị 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của Bacillus
subtilis ........................................................................................................................................... 33
12. Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng của pH đến tốc độ sinh trưởng của Bacillus subtilis

....................................................................................................................................................... 34
13. Đồ thị 3.4: Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của Bacillus
subtilis........................................................................................................................................... 35

14. Đồ thị 3.5 Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của Bacillus
subtilis........................................................................................................................................... 37

15. Đồ thị 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ muối lên tốc độ sinh trưởng và phát triển của Bacillus
subtilis ........................................................................................................................................... 38

16. Bảng 3.1 Thành phần môi trường thích hợp cho chủng Bacillus subtilis.............................. 39
17. Đồ thị 3.7 Ảnh hưởng của thời gian lên tốc độ sinh trưởng và phát triển của Bacillus subtilis
............................................................................................................................................... 40

18. Bảng 3.2 Đánh giá khả năng tạo sinh khối chủng Bacillus subtilis....................................... 41

SVTH: Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

vi


Luận văn tốt nghiệp

GVHD : Nguyễn Văn Nguyện

DANH SÁCH HÌNH VẼ

1. Hình 1.1 : Nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL ............................................................................3
2. Hình 1.2 : Ô nhiễm môi trường ở ao nuôi cá ........................................................................4
3. Hình 1.3 : Hình dạng bào tử của Bacillus subtilis ..............................................................19

4. Hình 1.4 : Cấu trúc bào tử Bacillus subtilis ........................................................................21
5. Hình 1.5 Quy trình thu nhận sinh khối vi khuẩn.................................................................23
6.

Hình 2.1. Sơ đồ thực hiện thí nghiệm thu nhận sinh khối chủng Bacillus subtilis............26

7. Hình 2.2 : Pha loãng theo dãy số thập phân........................................................................27
8. Hình 3.1: Giống được cấy chuyền trong môi trường thạch ................................................32
9. Hình 3.2: Quy trình thu nhận sinh khối chủng Bacillis subtilis..........................................42

SVTH : Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

v


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình nuôi trồng thủy sản, lượng thức ăn thừa và chất thải hữu cơ thải ra môi
trường nuôi khá lớn. Các hợp chất hữu cơ này là nhân tố kích thích sự phát triển của VSV gây
ô nhiễm ao nuôi làm mất cân bằng hệ sinh thái ao. Mặt khác, trong quá trình phân hủy không
triệt để các hợp chất hữu cơ từ thức ăn thừa, chất thải và xác động vật nuôi sinh ra một số chất
độc. Một số hợp chất độc (NH3, H2S, CH4…) và sự phát triển quá mức của VSV không có lợi
trong môi trường nuôi làm giảm chất lượng nước dẫn đến tăng stress và tăng khả năng nhiễm
bệnh, tôm cá phát triển còi cọc và tỷ lệ chết tăng cao.
Trước đây, người ta thường dùng những chất kháng sinh để phòng và trị bệnh cho gia
súc, gia cầm và tôm cá. Việc sử dụng kháng sinh trong một thời gian dài đã để lại nhiều hậu
quả không mong muốn như sự kháng thuốc của vi khuẩn hoặc rối loạn hệ vi sinh vật đường

ruột dẫn đến khó điều trị hơn. Nghiêm trọng hơn là sự tồn dư kháng sinh trong thịt của các
động vật này dẫn đến việc hạ giá thành sản phẩm, gây cản trở cho việc xuất khẩu làm thiệt hại
rất lớn trong chăn nuôi. Do đó, để khắc phục được tình trạng này, biện pháp duy nhất giải
quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thủy sản là sử dụng các phương pháp bền
vững và thân thiện với môi trường. Trong đó, phương pháp sinh học là lựa chọn ưu tiên hàng
đầu hiện nay. Thông qua sử dụng các chế phẩm sinh học các chất ô nhiễm sẽ được giảm thiểu
tối đa và trả lại sự cân bằng sinh thái cho môi trường. Đặc biệt, phương pháp này sẽ không để
lại hậu quả hay tồn dư như khi sử dụng các loại hóa chất và thuốc kháng sinh. Với xu hướng
phát triển của khoa học kỹ thuật, trong tương lai gần các chế phẩm sinh học sẽ ngày càng
được áp dụng rộng rãi.
Phương pháp sinh học dựa vào quá trình hoạt động của các chủng vi sinh vật. Các chủng
này có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ đơn giản và phức hợp nhờ khả năng tổng hợp
enzyme phân hủy hữu cơ (protease, amylase, cellulose…), đồng thời tạo ra chất đối kháng ức
chế VSV gây bệnh. Một trong các loài vi sinh vật được chứng minh có nhiều khả năng trong
xử lý ô nhiễm ao nuôi hiệu quả là Bacillus. Trong đó, chủng Bacillus subtilis đã và đang được
sử dụng phổ biến trong thủy sản. Với nhiều hệ enzyme có tác dụng phân hủy các hợp chất hữu
cơ thải ra từ thức ăn thừa và phế thải làm giảm sự tích lũy bùn hữu cơ nên chủng Bacillus
subtilis được chúng tôi lựa chọn để thực hiện quy trình thu nhận sinh khối nhằm sản xuất ra
chế phẩm sinh học xử lý nước ao nuôi thủy sản.
SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

1


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Đề tài này nghiên cứu các điều kiện và nguồn dinh dưỡng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng
và phát triển của chủng Bacillus subtilis nhằm rút ra các điều kiện tối ưu cho quá trình thu

nhận sinh khối. Nội dung của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu lựa chọn môi trường nuôi cấy tăng sinh cho chủng Bacillus subtilis.
- Khảo sát các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của chủng
Bacillus subtilis như nhiệt độ, pH môi trường.
- Nghiên cứu các nguồn dinh dưỡng cacbon, nitơ và muối khoáng.
- Nghiên cứu khả năng tạo bào tử Bacillus subtilis.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến tốc độ sinh trưởng cho chủng Bacillus
subtilis.
- Xây dựng quy trình thu nhận sinh khối Bacillus subtilis.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

2


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghề nuôi thủy sản ở khu vực ĐBSCL
Trong những năm gần đây ngành nuôi trồng thuỷ sản (NTTS) đã đạt được những thành
tựu to lớn, đóng góp đáng kể cho sự phát triển
ngành thuỷ sản nói riêng và cho nền kinh tế quốc
dân nói chung. Trong các hoạt động hỗ trợ cho sự
phát triển của ngành nuôi trồng thuỷ sản, chế biến
thức ăn, sản xuất giống thuỷ sản, thú y và đặc biệt
là công tác phát triển hệ thống thuỷ lợi là không thể
không nhắc đến.
Như chúng ta đã biết, hoạt động NTTS của Việt

Nam chủ yếu được tiến hành ở vùng ĐBSCL - là

Hình 1.1 Nuôi trồng thủy sản ở
ĐBSCL [18]

vùng chiếm phần lớn cả về sản lượng và diện tích NTTS của cả nước với tổng diện tích có
khả năng phát triển NTTS toàn vùng khoảng 1.377.800 ha và diện tích hiện đã đưa vào phát
triển NTTS (2005) là 709.980 ha, tổng sản lượng NTTS (2005) đạt 1.014.590 tấn chiếm tới
72% tổng sản lượng NTTS toàn quốc. Dự tính đến năm 2010 ở khu vực ĐBSCL đối với nuôi
thủy sản nước mặn-lợ là 649.430 ha, nuôi trồng thủy sản nước ngọt là 366.590 ha [13]. Với
hiện trạng phát triển như vậy hoạt động NTTS vùng ĐBSCL cũng cần có các đầu vào tương
ứng bao gồm cả con giống, thức ăn và đặc biệt là nguồn cấp và thoát nước thích hợp. Điều
này cho thấy nuôi trồng thủy sản ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội khu vực ĐBSCL.
1.2. Ô nhiễm môi trường và giải pháp xử lý trong ao nuôi thủy sản
1.2.1. Tình trạng ô nhiễm môi trường
Vấn đề nóng bỏng hiện nay ở khu vực ĐBSCL là sự ô nhiễm môi trường nước ở các ao
nuôi thủy sản. Theo đánh giá của các nhà khoa học, hằng năm các nguồn chất thải do nuôi
trồng thủy sản ở khu vực ĐBSCL thải ra khoảng gần 500 triệu m 3 bùn và chất thải do nuôi
trồng thủy sản. Riêng chất thải nuôi cá tra, cá ba sa đã trên 2 triệu tấn/năm [7]. Nguồn chất
thải độc hại này hiện nay vẫn chưa được xử lý triệt để và được thải vào sông rạch trong khu
vực làm ảnh huởng đến sinh hoạt của người dân. Ở nhiều địa phương, người dân phải đang
SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

3


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

đối mặt với các bệnh đường tiêu hóa, bệnh sốt xuất
huyết, bệnh suy dinh dưỡng trẻ em và cả ngộ độc
thực phẩm hay hóa chất trong quá trình sản xuất
canh tác ở các vùng đất ngập nước nuôi trồng thủy
sản. Do đó, tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm
môi trường nước từ các ao nuôi cá tra ở ĐBSCL là
cần thiết.

Hình 1.2 Ô nhiễm môi trường ao
nuôi cá [16].

1.2.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm

Tuy có rất nhiều nguyên nhân làm cho môi trường nước ở các sông và kênh rạch bị ô
nhiễm như: các chất thải từ các khu công nghiệp, từ sản xuất lúa, từ nuôi thủy sản, các chất
thải từ sinh hoạt của người dân. Trong đó, tình trạng ô nhiễm môi trường nước tại các khu vực
nuôi thủy sản đang là vấn đề bức xúc. Nguyên nhân chủ yếu của tình trạng này là do lượng
thức ăn thừa tích tụ trong ao và sự gia tăng về diện tích ao nuôi.
Theo một số nghiên cứu cho thấy ô nhiễm tập trung chủ yếu vào dư lượng thức ăn thừa
thãi của cá, tôm thối rữa bị phân hủy trong ao nuôi. Những chất thải trong ao nuôi được thải
ra ngoài không chỉ gây dịch bệnh cho vật nuôi mà còn tác động tới sức khỏe của con người
qua nguồn nước sinh hoạt. Bên cạnh đó hệ thống thủy lợi phục vụ nuôi thủy sản chưa bảo
đảm không tuân thủ các qui định về bảo vệ môi trường như xây dựng hệ thống xử lý nước
cấp, nước thải, chất thải từ ao nuôi, không đảm bảo điều kiện vệ sinh thú y trong nuôi trồng
thủy sản, không xây dựng hệ thống ao lắng để xử lý nước trước khi cho vào ao nuôi và xử lý
nước thải trước khi xả ra sông rạch. Điển hình là ở những khu vực nuôi cá tra hầm nổi tiếng
dọc bờ sông Tiền, sông Hậu các chủ ao đầm xả nước thải ô nhiễm và bùn đáy ao ra sông rồi
lại bơm trực tiếp nguồn nước ô nhiễm đó vào lại ao nuôi cá [8].
Đứng trước những vấn đề ô nhiễm môi trường do nuôi trồng thủy sản gây ra như hiện nay,
cần phải có những biện pháp hữu hiệu để khắc phục nhằm đem lại nguồn nước sạch hơn cho

vật nuôi lẫn con người.
1.2.3. Giải pháp khắc phục
Ðể bảo đảm phát triển lợi thế ngành nuôi trồng thủy sản ở ÐBSCL nhằm đáp ứng yêu cầu
hội nhập quốc tế, cần phải thực hiện các biện pháp thích hợp để giải quyết những khó khăn về
SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

4


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

ô nhiễm. Hiện nay, có một số biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước nuôi thủy
sản đang được áp dụng như giải pháp về cơ học, hóa học và sinh học.
1.2.3.1. Giải pháp cơ học
Giải pháp thường dùng hiện nay là dùng bơm để hút hết nước trong ao hoặc rải vôi trên
khắp mặt ao hoặc dùng các hệ thống tái tuần hoàn nước. Hệ thống này được phát triển ở nhiều
nơi chủ yếu để loại bỏ các tác nhân gây bệnh do virút trong các hệ thống nuôi. Chúng mang
lại một số hiệu quả nhất định trong việc giảm lượng nước thải ra môi trường do lượng nước
thải vào các thuỷ vực lân cận giảm đi đáng kể [7]. Ngoài ra, các hệ thống khép kín này giúp
người NTTS ngăn ngừa các chất độc hại do các tác nhân gây bệnh, thuốc trừ sâu và thuốc diệt
cỏ. Hệ thống tái tuần hoàn có thể được dùng để tăng cường việc diệt vi khuẩn, giúp loại bỏ
các chất hữu cơ lơ lửng là những chất có thể chứa các tác nhân gây bệnh hay dư lượng hoá
chất. Tuy nhiên giải pháp cơ học để hút chất thải ra ngoài đòi hỏi đầu tư rất lớn về chi phí vận
hành máy móc và tốn kém trong việc xử lý chất thải. Nếu chất thải không được xử lý triệt để
sẽ dẫn tới nguy cơ phát tán nguồn ô nhiễm ra kênh, rạch. Do đó, biện pháp cơ học không phải
là giải pháp toàn diện cho vấn đề xử lý ô nhiễm môi trường nước thủy sản.
1.2.3.2. Giải pháp hóa học
Các hoá chất dùng trong nuôi trồng thuỷ sản bao gồm các chất khử trùng, các tác nhân

kháng khuẩn, các thuốc trị bệnh khác. Các loại vật tư kiến trúc công trình như chất dẻo, các
phụ gia, chất màu, chất chống ôxy hoá, chất chống cháy, diệt nấm, tẩy trùng...v.v nhằm kháng
cự lại các vi khuẩn tồn tại sẵn có trong ao. Các chất xử lý đất và nước như phèn (sunfat nhômkali), thạch cao, vôi, EDTA (Axit dinatri ethylendiamintetraacetic), zeolit [7]. Khi được sử
dụng, ngoài những tác dụng mong muốn, đơn giản, rẻ tiền, các hoá chất còn gây ra nhiều tác
hại ảnh hưởng xấu đến môi trường và con người. Cụ thể là chúng bị tồn lưu trong môi trường
thuỷ sinh, sự tích tụ các dư lượng thuốc kháng khuẩn trong các chất lắng đọng có tiềm năng
ức chế hoạt tính của vi khuẩn và giảm mức độ phân rã của các chất hữu cơ. Các hoá chất có
thể gây độc và để lại dư lượng cả ở trong các sinh vật không phải là đối tượng nuôi. Do đó,
giải pháp này ít được sử dụng do mang lại nguy hiểm cho thủy sản cũng như người tiêu dùng
các sản phẩm liên quan.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

5


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

1.2.3.3. Giải pháp sinh học
Dùng các chế phẩm sinh học trong xử lý nguồn nước ở ao nuôi cá là biện pháp sinh học
phổ biến nhất. Tuy nhiên, trong quá trình nuôi cần phải tăng cường sục khí để các VSV hữu
hiệu phát triển. Đồng thời, phải bổ sung thường xuyên các VSV hữu hiệu vào ao nuôi để đẩy
mạnh quá trình phân hủy, các VSV có tính đối kháng với VSV gây bệnh. Và bổ sung chế
phẩm vào thức ăn để tăng cường miễn dịch cho vật nuôi. Việc sử dụng chế phẩm sinh học để
giải quyết vấn đề nước ao nuôi cá có thuận lợi là khống chế dịch bệnh, tăng sức đề kháng
đồng thời cung cấp một phương thức an toàn bền vững đối với người nuôi và tiêu dùng. Dùng
các chế phẩm sinh học có thể xử lý triệt để các thành phần độc hại gây ô nhiễm có trong nước
thải, chất thải thành các chất an toàn sinh thái. Các chế phẩm sinh học này là các vi khuẩn

yếm khí, hiếu khí, các xạ khuẩn, nấm men... để xử lý lượng thức ăn dư thừa, các chất thải
trong ao nuôi, các nguồn bùn cặn đáy ao nuôi...v.v [7].
Như vậy, để khắc phục các vấn đề trong xử lý nước ao nuôi thủy sản mà không ảnh
hưởng xấu đến chất lượng giống cũng như các giai đoạn trong quá trình nuôi thì việc chọn
giải pháp để khắc phục là cần thiết. Trong các giải pháp đang được áp dụng hiện nay, phương
pháp sinh học được quan tâm nhiều nhất, cho hiệu quả xử lý ô nhiễm cao và thân thiện với
môi trường. Do phương pháp này chiếm vai trò quan trọng về qui mô cũng như giá thành đầu
tư, chi phí cho một đơn vị khối lượng chất khử là ít nhất. Đặc biệt xử lí nước thải bằng biện
pháp sinh học sẽ không gây ô nhiễm, tái ô nhiễm môi trường.
1.3. Một số nguồn dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của VSV
1.3.1 Nguồn dinh dưỡng cacbon của vi sinh vật
Nguồn cacbon có vai trò quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của VSV. Chúng vừa
là nguồn năng lượng vừa là nguồn dinh dưỡng cho cơ thể. Mỗi loài VSV đều thích hợp với
các nguồn cacbon khác nhau. Do đó, căn cứ vào nguồn dinh dưỡng cacbon mà người ta chia
vi sinh vật thành các nhóm khác nhau (bảng 1.1).
Như vậy, tùy nhóm vi sinh vật mà nguồn cacbon được cung cấp có thể là chất vô cơ (CO2,
NaHCO3, CaCO3 ...) hoặc chất hữu cơ.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

6


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Trong tất cả các nguồn cacbon đơn giản và tổng hợp được dùng làm nguồn dinh dưỡng
cho VSV thì một số nguồn cacbon thay thế như rỉ đường, dịch kiềm sunfit, tinh bột và
cellulose, dầu thực vật…vv được sử dụng phổ biến trong công nghệ lên men.

Bảng 1.1 Thành phần nhóm vi sinh vật [5]
Tự dưỡng

Dị dưỡng

Nhóm sinh
lý VSV

Nguồn C

Tự dưỡng

Tự dưỡng

Dị dưỡng

Dị dưỡng

quang năng

hóa năng

quang năng

hóa năng

CO2

CO2

Chất hữu cơ Chất hữu cơ Chất hữu cơ
Sự trao đổi

Nguồn
năng lượng

Ánh sáng

Một số

chất của

hợp chất

chất nguyên

Ánh sáng

vô cơ đơn

sinh của

giản.

một cơ thể
khác.
Động vật

Vi khuẩn

Ví dụ về
VSV

Vi khuẩn có nitrate, lưu
sắc tố màu
huỳnh vô
đỏ

Hoại sinh

màu, vi

Vi khuẩn

nguyên

lưu huỳnh

sinh, nấm,

màu tía.

một số vi
khuẩn.

khuẩn sắt.

Ký sinh

Chất hữu cơ

Sự trao đổi

Lấy từ các tổ

chất của

chức hoặc

chất nguyên

dịch thể của

sinh các xác

một cơ thể

hữu cơ.

sống.

Nấm, vi
khuẩn gây
thối, lên
men.

VSV gây
bệnh cho
người, động
vật, thực vật,

virus.

1.3.1.1. Rỉ đường: gồm rỉ đường mía và rỉ đường củ cải.
Mật mía hoặc mật củ cải đường không kết tinh trong quá trình sản xuất đường thường gọi
là rỉ đường. Rỉ đường mía là phụ phẩm thu được của công nghiệp ép mía thành đường sau khi
thu được saccharose. Là một hỗn hợp khá phức tạp. Bên cạnh hàm lượng đường lên men được
khá cao, trong rỉ đường còn chứa một lượng đáng kể các hợp chất chứa nitrogen, các vitamin
và các hợp chất vô cơ. Ngoài ra còn chứa một số chất keo và vi sinh vật tạp nhiễm. Do đó
SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

7


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

người ta thường xử lý rỉ đường trước khi dùng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật. Rỉ đường
củ cải là nước cốt sinh ra trong sản xuất đường từ củ cải đường. Dịch này được cô đặc có thể
dùng lâu dài. Trong rỉ đường ngoài thành phần kích thích sự sinh trưởng của VSV còn chứa
một số chất mà nếu dùng nó ở nồng độ cao sẽ kìm hãm sinh trưởng của vi sinh vật như SO2,
hydroxylmethylfurfurol…v.v.
Trong công nghiệp lên men người ta thường dùng cacbon là nguồn nguồn rỉ đường vì
chúng rẻ tiền và rất thích hợp sử dụng đối với nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Mặt khác,
trong rỉ đường có chứa hàm lượng đường cao, các chất kích thích sinh trưởng cho VSV.

Bảng 1.2. Thành phần hoá học của rỉ đường mía và rỉ đường củ cải [5]

Thành phần

Tỷ lệ

Rỉ đường củ cải

Rỉ đường mía

(saccharose)

(saccharose)

Đường tổng số

%

48 - 52

48 - 56

Chất hữu cơ khác

%

12 - 17

9 - 12

Protein (N x 6,25)

%

6 - 10

2-4

Kali

%

2,0 - 7,0

1,5 - 5,0

Canxi

%

0,1 - 0,5

0,4 - 0,8

Magie

%

0,09

0,06

Photpho

%

0,02 - 0,07

0,6 - 2,0

Biotin

mg/kg

0,02 - 0,15

1,0 - 3,0

Axit pantotenic

mg/kg

50 - 110

15 -55

Inozitol

mg/kg

5000 - 8000

2500 - 6000

Tiamin

mg/kg

1,3

1,8

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

8


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

1.3.1.2 Tinh bột và cellulose
Tinh bột được sử dụng dưới dạng bột của khoai, sắn, lúa...chủ yếu người ta hay dùng là
tinh bột khoai mì. Ngoài thành phần dinh dưỡng khá phù hợp cho quá trình lên men, tinh bột
khoai mì còn chứa rất nhiều chất khoáng như kali, natri, photpho, magie và sắt [3]. Mặt khác,
khoai mì dùng làm thực phẩm cho người thường là loại thiếu dinh dưỡng, do đó giá cả thường
rất rẻ và là loại dễ trồng nên tinh bột mì được sử dụng nhiều trong quá trình lên men. Dạng
nguyên liệu này trước khi sử dụng làm môi trường nuôi cấy phải qua khâu xử lý và đường
hóa. Tuy nhiên đối với các chủng vi sinh vật có hệ enzym amylase phát triển, người ta có thể
sử dụng trực tiếp tinh bột sống không qua khâu đường hóa để nuôi cấy vi sinh vật. Thành
phần của chúng được nêu ở bảng 1.3.
Đối với cellulose người ta thường sử dụng dưới dạng rơm, rạ, giấy…Cấu tạo và tính chất
của chúng rất đặc biệt và phức tạp nhằm tạo ra sự vững chắc cho cellulose. Do đó, việc phân
hủy chúng trở nên rất khó khăn. Tuy vậy, cellulose cũng bị phân hủy bởi VSV trong những

điều kiện thích hợp và sự phân hủy này đòi hỏi cần có nhiều loại enzyme khác nhau.
1.3.1.3. Dịch kiềm sulfite
Là một loại phế phẩm của công nghiệp sản xuất cellulose. Chúng có đặc tính hấp thụ nhiều
oxy, cho nên khi nuôi cấy các vi sinh vật hiếu khí có thể giảm mức cung cấp oxy tới 60% so
với mức bình thường. Thành phần của chúng gồm 80% chất khô là đường hexose (glucose,
mannose, galactose), phần còn lại là đường pentose (cylose, arabinose). Ngoài ra trong dịch
kiềm sulfite có chứa acid ligninsulfuric. Acid này chưa được VSV sử dụng.
1.3.1.4. Dầu thực vật
Dầu thực vật bao gồm một số loại dầu như dầu đậu nành, dầu dừa, dầu đậu phộng, dầu hạt
bông, dầu hướng dương…v.v. Các loại dầu kể trên được dùng cho vào môi trường nuôi cấy vi
sinh vật với chức năng vừa là nguồn cacbon vừa là chất phá bọt. Nhưng các loại dầu có mặt
trong môi trường chỉ có vai trò là nguồn cacbon khi vi sinh vật được nuôi cấy sinh enzyme
lipase.
Đồng thời lượng chất béo cho vào môi trường nuôi cấy phải phù hợp với mức độ tạo bọt
của môi trường vì nếu bổ sung quá nhiều sẽ làm chậm quá trình đồng hóa nguồn cacbohydrate
của VSV do làm tăng độ nhớt của môi trường.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

9


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Bảng 1.3 Thành phần hóa học trung bình của khoai mì [3].

STT

Thành phần

Đơn vị tính

Số lượng

1

Protein

%

1,1

2

Lipid

%

0,2

3

Glucid tổng số

%

36,4

4

Cellulose

%

1,5

5

Tro

%

0,8

6

Kali

mg/100g

394

7

Canxi

mg/100g

25,0

8

Photpho

mg/100g

30,0

9

Sắt

mg/100g

1,2

10

Vitamin B1

mg/100g

0,03

11

Vitamin B2

mg/100g

0,03

12

Vitamin PP

mg/100g

0,6

13

Vitamin C

mg/100g

34

14

Axit folic

mg/100g

520

1.3.2. Nguồn dinh dưỡng nitơ của vi sinh vật
Nitơ tham gia vào thành phần của rất nhiều vật chất có trong tế bào như protein, enzyme,

axit nucleic. Đặc biệt chúng có nhiều trong protein. Chúng thường tồn tại ở dạng nitơ hữu cơ
và vô cơ. Nguồn nitơ hữu cơ protein này thường có phân tử lượng lớn, rất khó xâm nhập vào
tế bào của VSV. Muốn sử dụng được nguồn nitơ này các VSV phải phân giải chúng thành
axitamin. Do đó, trong tế bào nitơ tham gia vào thành phần cấu trúc tạo nên tế bào của vi sinh
SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

10


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

vật, giúp tế bào hoàn thiện được mọi chức năng của hoạt động sống. Một số nguồn nitơ hữu
cơ và vô cơ được dùng phổ biến trong nuôi cấy VSV được trình bày ở bảng 1.4.
Bảng 1.4 Một số nguồn nitơ trong nuôi cấy VSV [5]
Nguồn nitơ

Đặc điểm

Urê

Là nguồn thức ăn nitơ trung tính về mặt sinh lý, bị
phân giải bởi enzim ureaza giải phóng NH3 và CO2.
NH2 - CO - NH2 + H2O  2NH3 + CO2. Tan nhiều
trong nước, vừa là nguồn cung cấp nitơ vừa có tác
dụng điều chỉnh pH.

Pepton

Là loại chế phẩm thuỷ phân không triệt để của một
số loại protein.

Casein

Là một phosphoprotein, trong thành phần của nó
có chứa gốc acid phosphoric.Trong dung dịch, casein
tạo thành các ion lưỡng tính. Trong sữa casein ở
dạng canxi caseinat và nó lại kết hợp với các
canxiphosphat

tạo

thành

phức

hợp

canxi

phosphocaseinat (các mixen). Các casein liên kết với
nhau để tạo thành khi có mặt canxi và sẽ kết tủa
xuống nếu không có casein K.
Các muối

Ví dụ như KNO3, NaNO3…Các muối này thích hợp

nitrate

đối với nhiều loại tảo, nấm sợi và xạ khuẩn nhưng ít
thích hợp đối với nhiều loại nấm men và vi khuẩn.

Ngoài ra, trong nuôi cấy VSV người ta còn sử dụng các nguồn phụ phẩm như bã đậu nành,
bã thải của công nghệ bia (dịch ngâm malt hoặc rễ mầm malt), bã thải rau quả…Đặc biệt,
trong lên men công nghiệp, người ta thường sử dụng nguồn nitơ dưới dạng sản phẩm thô như
dịch thủy phân nấm men, bã đậu nành, cao ngô, khô dầu đậu phộng.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

11


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

1.3.3. Nguồn muối khoáng của vi sinh vật
Muối khoáng chiếm khoảng 2 - 5% khối lượng khô của tế bào. Chúng thường tồn tại dưới
dạng các muối sunphat, photphat, cacbonat, clorua ... Trong tế bào chúng thường ở dạng các
ion. Dạng cation chẳng hạn như Mg2+, Ca2+, K+, Na+ ... Dạng anion chẳng hạn như: HPO42−,
SO42−, HCO3−, Cl- ...
Hàm lượng các chất khoáng chứa trong nguyên sinh chất vi sinh vật thường thay đổi tùy
loài, tùy giai đoạn phát triển và tuỳ điều kiện nuôi cấy.
Nhu cầu của vi sinh vật cũng không giống nhau đối với tùy loài, tùy giai đoạn phát triển.
Người ta nhận thấy nồng độ cần thiết về các muối khoáng đối với vi khuẩn, nấm và xạ khuẩn
thường thay đổi trong các phạm vi được thể hiện ở bảng 1.6. Sự sinh trưởng và phát triển của
VSV sẽ không mạnh và nhanh nếu thiếu sự có mặt của một số nguồn khoáng như [3]:
phospho, canxi, kali, natri và clo. Trong đó, người ta đặc biệt chú ý đến vai trò của phospho
hơn bởi chúng không những có mặt trong nhiều thành phần quan trọng của tế bào mà phospho

còn có tác dụng tạo ra tính đệm cho môi trường.
Bên cạnh đó, các nguyên tố natri và clo cũng là nguyên tố mà nhiều VSV đòi hỏi với lượng
không nhỏ. Dựa vào đó có thể chia VSV thành 3 nhóm như sau :
+ Nhóm ưa mặn: thích hợp phát triển trên môi trường chứa 2 – 5% (khối lượng : thể
tích) NaCl.
+ Nhóm ưa mặn vừa: thích hợp phát triển trên môi trường chứa 5 - 20% NaCl.
+ Nhóm ưa mặn cao: thích hợp phát triển trên môi trường chứa đến 20 - 30% NaCl.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

12


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Bảng 1.5. Nồng độ cần thiết về muối khoáng của vi sinh vật [3].
Nồng độ cần thiết (g/l)
Muối khoáng
Đối với vi khuẩn

Đối với nấm và xạ khuẩn

K2HPO4

0,2 - 0,5

1-2

KH2PO4

0,2 - 0,5

1-2

MgSO4. 7H2O

0,1 - 0,2

0,2 - 0,5

MnSO4. 4H2O

0,005 - 0,01

0,02 - 0,1

FeSO4. 7H2O

0,005 - 0,01

0,05 - 0,02

Na2MO4

0,001 - 0,05

0,01 - 0,02

ZnSO4 . 7H2O

-

0,02 - 0,1

CoCl2

≤ 0,03

≤ 0,06

CaCl2

0,01 - 0,03

0,02 - 0,1

CaSO4. 5H2O

0,001 - 0,005

0,01 - 0,05

Khi sử dụng các môi trường thiên nhiên (khoai tây, nước thịt, sữa, huyết thanh, peptone,
giá đậu ...) để nuôi cấy vi sinh vật người ta thường không cần thiết bổ sung các nguyên tố
khoáng vì thường có chứa đủ các nguyên tố khoáng cần thiết đối với vi sinh vật. Ngược lại
khi làm các môi trường tổng hợp (dùng nguyên liệu là hoá chất) bắt buộc phải bổ sung đủ các
nguyên tố khoáng cần thiết.
1.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của VSV

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển vi sinh vật chịu tác động của nhiều yếu tố bên
ngoài như : nhiệt độ, độ ẩm, pH, nồng độ oxy...vv. Các yếu tố môi trường có thể ảnh hưởng
thuận lợi hay bất lợi lên vi sinh vật. Ảnh hưởng bất lợi sẽ dẫn đến tác dụng ức khuẩn hoặc diệt
khuẩn. Do tác dụng ức khuẩn của yếu tố môi trường làm tế bào ngừng phân chia, nếu loại bỏ
yếu tố này khỏi môi trường vi sinh vật lại tiếp tục sinh trưởng và phát triển.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

13


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

1.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng sâu sắc đến tốc độ phản ứng hoá sinh trong tế bào nên cũng ảnh hưởng
tới tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật. Hầu hết tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật bị chết ở nhiệt
độ cao hơn 1000C. Tuỳ theo mức độ chịu nhiệt của chúng có thể phân loại VSV như ở bảng
1.7 [1].
Bảng 1.6. Phân loại vi sinh vật theo ảnh hưởng của nhiệt độ [1].
STT

Nhóm vi sinh vật

Nhiệt độ tối thiểu

Nhiệt độ tối ưu

Nhiệt độ tối đa

1

Ưa nóng

450C - 40

55 - 750C

60 - 700C

2

Ưa ấm

150C - 5

30 - 400C

40 - 470C

3

Ưa lạnh

-

-

-

3.1

Ưa lạnh bắt buộc

50C - (-5)

12 - 150C

15 - 200C

3.2

Ưa lạnh không bắt buộc

50C - (-5)

25 - 300C

30 - 350C

Và đôi khi nhiệt độ gây cho VSV những chiều hướng khác nhau như:
- Ở nhiệt độ cao: thường gây biến tính protit, làm hệ enzym lập tức không hoạt động được,
vi sinh vật dễ dàng bị tiêu diệt. Sự chết của vi sinh vật ở nhiệt độ cao còn do acid nucleic bị
hoạt hóa. Nhiệt độ cao thường gây chết vi sinh vật một cách nhanh chóng. Đa số vi sinh vật bị
chết ở 60 - 800C. Một số khác chết ở nhiệt độ cao hơn. Đặc biệt bào tử có khả năng tồn tại ở
nhiệt độ > 1000C.
- Ở nhiệt độ thấp: Ở nhiệt độ này có thể làm bất hoạt hóa quá trình vận chuyển chất hòa tan
qua màng tế bào do thay đổi cấu hình không gian của một số men chứa trong màng. Đa số vi
sinh vật có thể chịu được nhiệt độ dưới băng điểm (00C) và có thể, sau khi được cấp đông,

chịu được nhiệt độ của không khí lỏng là -1850C. Thường không gây chết vi sinh vật ngay mà
nó tác động lên khả năng chuyển hoá các hợp chất, làm ức chế hoạt động của các hệ enzym,
làm thay đổi khả năng trao đổi chất của chúng, vì thế làm vi sinh vật mất khả năng phát triển
và sinh sản. Nhiều trường hợp vi sinh vật sẽ bị chết.

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

14


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Văn Nguyện

Phần lớn vi khuẩn gây bệnh phát triển tốt ở nhiệt độ 35 - 370C. Một số nấm men và nấm
mốc nuôi cấy trong phòng thí nghiệm phát triển tốt ở 26 - 320C.
1.4.2. Ảnh hưởng của pH
pH của môi trường có ý nghĩa quyết định đối với sự sinh trưởng và phát triển của mọi
loài VSV. pH môi trường tác động trực tiếp lên vi sinh vật. Tùy theo nồng độ của chúng mà
làm tăng hoặc giảm khả năng thẩm thấu của tế bào đối với những ion nhất định. Mặt khác
chúng cũng tham gia vào việc ức chế các enzym có mặt trên thành tế bào. Ảnh hưởng của pH
môi trường lên hoạt động sống của VSV phần lớn là do tác động qua lại giữa ion H+ và các
men chứa trong màng tế bào chất và tế bào.
Cũng giống như ở nhiệt độ, mỗi loài VSV cũng thích nghi với một loại pH môi trường
khác nhau (được thể hiện ở bảng 1.8). Đối với vi khuẩn thuận lợi nhất là chúng phát triển
trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu. Đối với nấm men và nấm mốc thì phát triển ở môi
trường axit yếu. Nếu nồng độ hydro trong dung dịch vượt quá mức độ bình thường đối với vi
sinh vật nào đó thì sự sống bị ức chế. Thí dụ như trong quá trình làm dưa chua, độ axit dần
dần tăng lên làm tiêu diệt những vi khuẩn gây thối, sau đó là những vi khuẩn lactic. Sự thay
đổi pH môi trường có thể gây ra thay đổi kiểu lên men hay đặc tính lên men. Trong điều kiện

phòng thí nghiệm phần lớn chúng ta sử dụng những môi trường có pH đối với vi khuẩn 7,0 7,6; đối với nấm men và nấm mốc 3,0 - 6,0.
1.4.3. Ảnh hưởng của hoạt độ nước
Nước chiếm đến 70 - 90% khối luợng cơ thể sinh vật. Có vai trò khá quan trọng đối với sự
sinh trưởng và phát triển của VSV. Vì tất cả các phản ứng xảy ra và các hoạt động sống trong
tế bào vi sinh vật đều đòi hỏi có sự tồn tại của nước. Khi thiếu nước sẽ xảy ra hiện tượng loại
nước ra khỏi tế bào VSV, trao đổi chất bị giảm và tế bào chết. Đa số nước trong tế bào vi sinh
vật tồn tại ở dạng nước tự do, dễ hấp thụ. Ở vi khuẩn lượng nước chứa thường là 70 - 85%, ở
nấm sợi thường là 85 - 90%.
Yêu cầu của vi sinh vật đối với nước được biểu thị một cách định lượng bằng độ hoạt động
của nước (aw) trong môi trường. Độ hoạt động của nước còn được gọi là thế năng của nước
(pw):
Ở đây :

SVTH:Huỳnh Thị Quỳnh Ngân

aw=/0
15