Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật phân giải xenlulo được phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông đuôi ngựa piius massoniana ở tam đảo vĩnh phúc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

CAM VĂN SẰN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG
VI SINH VẬT PHÂN GIẢI XENLULO ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ CÁC
MẪU ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG ĐUÔI NGỰA (Pinus massoniana)
Ở TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chun ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: NLKH
: Lâm nghiệp
: 2015 - 2019

Thái Nguyên - năm 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

CAM VĂN SẰN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG

VI SINH VẬT PHÂN GIẢI XENLULO ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ CÁC
MẪU ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG ĐUÔI NGỰA (Pinus massoniana)
Ở TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: NLKH
Lớp
: K47 NLKH
Khoa
: Lâm nghiệp
Khóa học
: 2015 - 2019
Giảng viên hướng dẫn: TS. Vũ Văn Định
Th.S. Phạm Thu Hà

Thái Nguyên - năm 2019


i

LỜI CẢM ƠN
Trên cơ sở hợp tác giữa Đại học Nông Lâm Thái Nguyên với Viện
Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam và được sự phân công của khoa Lâm
Nghiệp, trường Đại học nông Lâm Thái Nguyên tôi thực hiện đề tài “ Nghiên
cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật phân giải xenlulo được
phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông đuôi ngựa (Piius
massoniana) ở Tam Đảo, Vĩnh Phúc”. Để hồn thành khóa luận này trước hết

tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Vũ Văn Định - Bộ
môn Vi sinh vật Bảo vệ rừng, Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng, Viện Khoa
học Lâm nghiệp Việt Nam là người thầy rất tận tâm, đã định hướng nghiên
cứu, trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt thời gian học
tập và nghiên cứu.
Tôi bày tỏ lịng biết ơn tới cơ giáo ThS. Phạm Thu Hà - Khoa Lâm
Nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Tôi xin trân trọng cám ơn
tới KS. Phạm Văn Nhật, KS. Trần Nhật Tân và các cán bộ Trung tâm Nghiên
cứu Bảo vệ rừng đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong việc triển
khai các thí nghiệm nghiên cứu.
Tôi trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các cán bộ Khoa Lâm
nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ và trang bị tơi
kiến thức hữu ích và đồng hành cùng tơi trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè yêu
quý đã luôn là nguồn động viên và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi
trong suốt thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2019
Sinh viên
Cam Văn Sằn


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong
khóa luận là kết quả thí nghiệm thực tế của tơi tại Viện Khoa Học Lâm
Nghiệp Việt Nam, nếu có sai sót gì tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2019

XÁC NHẬN CỦA GVHD

NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN

Th.S. Phạm Thu Hà

Cam Văn Sằn


iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU
Chữ viết tắt/ký hiệu

Giải nghĩa đầy đủ

CFU

: Đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml hoặc 1 gam

CT

: Cơng thức

D1.3

: Đường kính ngang ngực

ĐC

: Đối chứng

Do

: Đường kính gốc

DTB

: Đường kính trung bình

DNA

: Deoxyribonucleic acid

Hdc

: Chiều cao dưới cành

Hvn

: Chiều cao vút ngọn

KV

: Khu vực

LSD

: Khoảng sai dị

MĐ

: Mật độ

ODB

: Ô dạng bản

OTC

: Ô tiêu chuẩn

PDA

: Potato Dextrose Agar

Sd

: Sai tiêu chuẩn

TCLN

: Tổng cục Lâm nghiệp

TB

: Trung bình

VSV

: Vi sinh vật


iv

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Một số VSV sản xuất cellulase ......................................................... 7
Bảng 4.1. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều
kiện ẩm độ khác nhau sau 3 ngày nuôi cấy ...................................... 27
Bảng 4.2: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều
kiện ẩm độ khác nhau sau 7 ngày nuôi cấy ...................................... 29
Bảng 4.3: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều
kiện ẩm độ khác nhau sau 12 ngày nuôi cấy .................................... 31
Bảng 4.4. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV sau 3 ngày nuôi cây .................................................................. 33
Bảng 4.5. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV sau 7 ngày nuôi cây .................................................................. 35
Bảng 4.6: Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV sau 12 ngày nuôi cây ................................................................ 37
Bảng 4.7: Mức độ phân giải xenlulo của các chủng vsv ................................ 39
Biểu 4.8: Kết quả đánh giá sự phân hủy xenlulo của 3 chủng VSV ............... 41


v

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Bản đồ ranh giới huyện Tam Đảo ................................................... 19
Hình 4.1: 9 chủng VSV đánh giá điều kiện sinh trưởng phát triển ................ 26

Hình 4.2: Biểu đồ sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong
các điều kiện ẩm độ khác nhau sau 3 ngày ni cấy ........................ 27
Hình 4.3: Chủng VSV LSN6.2 và chủng khuẩn HBN1.1 sau 3 ngày phát triển
ở ẩm độ 80% ..................................................................................... 28
Hình 4.4: Biểu đồ sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong
các điều kiện ẩm độ khác nhau sau 7 ngày ni cấy ........................ 29
Hình 4.5: Chủng VSV LSN6.2 và chủng khuẩn LSN5.2 sau 3 ngày phát triển
ở ẩm độ 90% ..................................................................................... 30
Hình 4.6: Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo trong các điều
kiện ẩm độ khác nhau sau 12 ngày nuôi cấy..................................... 31
Hình 4.7 Chủng VSV LSN6.2 và chủng VSV HBN3.1 sau 12 ngày phát triển
ở ẩm độ 80% ..................................................................................... 32
Hình 4.8. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV sau 3 ngày nuôi cấy .................................................................. 34
Hình 4.9: Chủng VSV LSN9.2 và chủng VSV SSN5.4 sau 3 ngày phát triển ở
thang nhiệt độ 100C ........................................................................... 34
Hình 4.10. Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của
các chủng VSV sau 7 ngày ni cấy................................................. 36
Hình 4.11: Chủng VSV LSN7.1 và chủng VSV LSN 10.1 sau 12 ngày phát
triển ở thang nhiệt độ 250C ............................................................... 36
Hình 4.12: Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của
các chủng VSV sau 12 ngày ni cây............................................... 38
Hình 4.13: Chủng VSV LSN6.1 và chủng VSV LSN 10.1 sau 12 ngày phát
triển ở thang nhiệt độ 300C ............................................................... 38
Hình 4.14: Biểu đồ mức độ phân giải xenlulo của các chủng vsv .................. 40
Hình 4.15: Độ phân giải xenlulo từ khơng đến rất mạnh................................ 40
Hình 4.16: Các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải xenlulo cao được đưa
vào thí nghiệm................................................................................... 42

vi

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU ...................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. v
MỤC LỤC ........................................................................................................ vi
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 2
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................... 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ...................................................... 3
2.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu .................................................................... 3
2.1.1. Tổng quan về Emzym xenlulo ................................................................ 3
2.1.1.1. Phân loại cellulase ................................................................................ 3
2.1.1.2. Cơ chế tác dụng của enzyme cellulase................................................. 4
2.1.1.3. Ứng dụng của emzym cellulose ........................................................... 5
2.1.2. Vi sinh vật phân giải cellulose ................................................................ 7
2.1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ....................................................... 7
2.1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước....................................................... 11
2.1.3. Chế phẩm vi sinh vật có chứa vi sinh vật phân giải cellulose .............. 14
2.1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................... 14
2.1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................... 16
2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 18

vii

2.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 18
2.2.2. Điều kiện địa hình ................................................................................. 19
2.2.3. Điều kiện khí hậu thời tiết ..................................................................... 20
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHAM VI, NỘI DUNG, VẬT LIỆU
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................... 21
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 21
3.2. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 21
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 21
3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ khơng khí đến sự sinh trưởng của các
chủng VSV phân giải xenlulo ......................................................................... 21
3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV phân giải xenlulo. ................................................................................... 21
3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 22
3.4.1. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của các
chủng VSV phân giải xenlulo ......................................................................... 22
3.4.2. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của
các chủng VSV phân giải xenlulo ................................................................... 22
3.4.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy xenlulo ....... 23
3.4.3.1. Phương pháp xác định hoạt tính phân giải xenlulo của các chủng .... 23
3.4.3.2. Thí nghiệm các chủng rất mạnh đối với vật liệu cháy (trong bình
thí nghiệm) ...................................................................................................... 24
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 26
4.1. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV phân giải xenlulo .................................................................................... 27
4.1.1. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo sau 7 ngày
nuôi cấy ........................................................................................................... 28

viii

4.1.2. Sinh trưởng và phát triển của VSV phân giải xenlulo sau 12 ngày
nuôi cấy ........................................................................................................... 30
4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của
các chủng VSV ................................................................................................ 33
4.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV sau 3 ngày nuôi cây ................................................................................ 33
4.2.2. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV sau 7 ngày nuôi cây ................................................................................ 35
4.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng
VSV sau 12 ngày nuôi cây .............................................................................. 37
4.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy xenlulo .......... 39
4.3.1. Phương pháp xác định phân giải hoạt tính xenlulo của các chủng ....... 39
4.3.2. Thí nghiệm các chủng rất mạnh đối với vật liệu cháy (trong bình
thí nghiệm) ...................................................................................................... 41
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 43
5.1. Kết luận .................................................................................................... 43
5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 43
5.3. Kiến nghị .................................................................................................. 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 44
I. TIẾNG VIỆT ............................................................................................... 44
II. TIÊNG ANH............................................................................................... 48


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề

Trái đất cả chúng ta đang ngày càng đối mặt với các vấn đề nghiêm
trọng về thiên tai và khí hậu biểu hiện ở việc nhiệt độ trái đất ngày một nóng
lên, lũ quét và hạn hán diễn ra thường xuyên liên tục trên hầu khắp các địa
phương, tình trạng sa mạc hóa ngày một tăng. Những vấn đề thiên tai nêu trên
ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của hàng triệu người trên khắp các lục địa.
Một trong những nguyên nhân gây nên các vấn đề thiên tai đó là tình hình
cháy rừng và chặt phá rừng xảy ra rất thường xuyên với quy mơ diện tích vơ
cùng lớn trên rất nhiều kiểu rừng đặc biệt là rừng Thơng. Với đặc tính của
rừng Thơng là lớp thảm khơ thảm mục có khối lượng rất lớn và trong lá cũng
như cành khơ có chứa một lượng tinh dầu mỗi khi xảy ra cháy thì mức độ tàn
phá là vơ cùng lớn. Việc kiểm sốt cháy rừng Thơng rất khó khăn bởi đặc tính
của lớp thực bì lớp thảm khơ thảm mục có khối lượng rất lớn. Đứng trước
những yêu cầu về tình hình hiện tại muốn giảm thiểu được cháy rừng Thông
cũng như giảm thiểu được mức độ gây hại mỗi khi sẩy ra cháy chúng ta cần
giảm thiểu được ở mức tối đa lớp vật liệu cháy là lá và cành cây khô cũng như
lớp thực bì ở dưới tán rừng. Có rất nhiều các biện pháp được đưa ra như đốt
trước, làm băng trắng, băng xanh cản lửa nhưng dường như các biện pháp trên
chưa mang lại hiệu quả cao.
Hiện nay trên thế giới việc đưa các vi sinh vật vào phục vụ đời sống
đang trở nên phổ biến. Khơng nằm ngồi xu thế đó việc đưa các vi sinh vật có
khả năng phân giải xenlulo dưới tán rừng Thông nhằm nâng cao hiệu quả của
việc phịng trống cháy rừng Thơng là hết sức cần thiết. Nhằm phục vụ công
tác nghiên cứu phát triển những lợi ích của các chủng VSV này tơi thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật phân giải


2

xenlulo được phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông đuôi ngựa (Pinus
massoniana) ở Tam Đảo, Vĩnh Phúc”.

Xác định được đặc điểm sinh học như điều kiện sinh trưởng và phát
triển tối ưu nhất cho các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân hủy xenlulo cao
ứng dụng vào trong sản xuất chế phẩm sinh học phân hủy xenlulo nhanh, để
phục vụ trong lĩnh vực sản xuất Nông - Lâm nghiệp và ứng dụng trong phòng
chống cháy rừng.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được đặc điểm sinh học, điều kiện sinh trưởng và phát triển
tối ưu của các chủng vi sinh vật là cơ sở khoa học để sản xuất chế phẩm sinh
học nhằm phân hủy xenlulo.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài góp phần bổ sung cơ sở lý luận trong việc nghiên cứu và sản
xuất chế phẩm sinh học nhằm phân hủy nhanh xenlulo.
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
- Là cơ sở để sản xuất chế phẩm sinh học nhằm phân hủy nhanh
xenlulo phục vụ trong lĩnh vực sản xuất Nơng - Lâm nghiệp và phịng chống
cháy rừng.
- Giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học, kỹ
năng thực hành học trong phịng thí nghiệm. Qua đó kết hợp với các kiến thức
lý thuyết đã được học sinh viên sẽ có những hiểu biết chuyên sâu về chuyên
nghành đào tạo.


3

PHẦN 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
2.1.1. Tổng quan về Emzym xenlulo
Xenlulo là chất hữu cơ khó phân hủy. Người và hầu hết động vật khơng

có khả năng phân hủy cellulose. Do đó, khi thực vật chết hoặc con người thải
các sản phẩm hữu cơ có nguồn gốc thực vật đã để lại trong môi trường lượng
lớn rác thải hữu cơ. Tuy nhiên nhiều chủng vi sinh vật bao gồm nấm, vi khuẩn
và xạ khuẩn có khả năng phân hủy xenlulo thành các sản phẩm dễ phân hủy
nhờ enzyme cellulase (Trịnh Đình khả và cộng sự, 2007).[14]
Cellulase là phức hệ enzyme thủy phân xenlulo tạo thành các phân tử
đường β-glucose. Theo nghiên cứu của một số tác giả, xenlulo bị phân hủy
dưới tác dụng hiệp đồng của phức hệ cellulase bao gồm ba enzyme là Exo-β(1,4)-glucanase hay enzyme C1, Endo-β-glucanase hay endocellulase còn gọi
là enzyme CMC-ase hay Cx và β-(1,4)-glucosidase hay cellobioase:
Exo-1,4-gluconase giải phóng cellobiose hoặc glucose từ đầu không
khử của cellulose, tác dụng yếu lên CMC nhưng tác dụng mạnh lên xenlulo và
định hình hoặc xenlulo đã bị phân giải một phần. Tác dụng lên xenlulo kết
tinh khơng rõ ràng nhưng khi có một endoglucanase thì có tác dụng hiệp đồng
rõ rệt, enzyme tác dụng mạnh lên cellodextrin. Enzyme này hoạt động mạnh ở
vùng vô định hình nhưng lại hoạt động yếu ở vùng kết tinh của cellulose.
β-1,4-glucosidase thủy phân cellobiose và các cellodextrin khác hịa tan
trong nước sinh ra, chúng có hoạt tính cao trên cellobiase, cịn cellodextrin thì
hoạt tinh thấp và giảm khi chiều dài của chuỗi tăng lên.
2.1.1.1. Phân loại cellulase
Cellulase là phức hệ enzyme có tác dụng thủy phân xenlulo thơng qua việc
thủy phân liên kết β-1,4-glycoside tạo thành các phân tử đường β-glucose.


4

Dựa vào đặc điểm của cơ chất và cơ chế phân cắt, enzyme cellulase
được chia thành ba loại: - 1,4-  -D-glucan cellobiohydrolase (EC 3.2.1.91) 1,4-  -D-glucan 4-glucanohydrolase (EC 3.2.1.4) -  -D-glucoside
glucohydrolase (EC 3.2.1.21) Các enzyme này được tìm thấy trong vi khuẩn
sống trong dạ dày cỏ bị và mối và trong một số nấm như Trichoderma,
Aspergillus…

Endo-1,4-glucanase (hay CMC-ase, Cx, EC 3.2.1.4) thủy phân liên kết
ß-1,4-glucoside và tác động vào chuỗi xenlulo một cách tùy tiện, sản phẩm
của quá trình thủy phân là cellobiose và glucose. Do thủy phân CMC hoặc
xenlulo theo kiểu tùy tiện nên endo-1,4-glucanase làm giảm nhanh chiều dài
chuỗi xenlulo và tăng chậm các nhóm khử, enzyme tác dụng mạnh lên
cellodextrin. Enzyme này hoạt động mạnh ở vùng vơ định hình nhưng lại hoạt
động yếu ở vùng kết tinh của cellulose.
Exo-1,4-gluconase (hay cellobiohydrolase, C1 EC 3.2.1.91) giải phóng
cellobiose hoặc glucose từ đầu khơng khử của cellulose, tác dụng yếu lên
CMC nhưng tác dụng mạnh lên xenlulo vơ định hình hoặc xenlulo đã bị phân
giải một phần. Tác dụng lên xenlulo kết tinh không rõ nhưng khi có mặt
endoglucanase thì có tác dụng hiệp đồng rõ rệt.
ß-1,4-glucosidase (hay cellobiase, EC 3.2.1.21) thủy phân cellobiose và
các cellodextrin khác hịa tan trong nước sinh ra, chúng có hoạt tính cao trên
cellobiase, cịn cellodextrin thì hoạt tính thấp và giảm khi chiều dài của chuỗi
tăng lên. Chức năng của ß-glucosidase có lẽ là điều chỉnh sự tích lũy các chất
cảm ứng của cellulase.
2.1.1.2. Cơ chế tác dụng của enzyme cellulase
Cellulase là một hệ enzyme phức tạp xúc tác sự thủy phân xenlulo
thành cellobiose và cuối cùng thành glucose.


5

Sự phân giải xenlulo dưới tác dụng của hệ enzyme cellulase xảy ra theo
3 giai đoạn chủ yếu sau:
Trong giai đoạn thứ nhất, dưới tác dụng của tác nhân C1, xenlulo bị thủy
phân thành xenlulo hòa tan. Trong giai đoạn thứ hai, xenlulo hòa tan sẽ bị thủy
phân dưới tác dụng xúc tác của hệ enzyme Cx tạo thành đường cellobiose.
Ở giai đoạn cuối cùng, dưới tác dụng của enzyme ß-1,4-glucosidase

(hay cellobiase, EC 3.2.1.21), cellobiose bị thủy phân thành glucose.
Các lồi vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp cellulase trong điều kiện tự
nhiên thường bị ảnh hưởng bởi tác động nhiều mặt của các yếu tố ngoại cảnh
nên có lồi phát triển rất mạnh, có lồi phát triển yếu. Chính vì thế, việc phân
hủy xenlulo trong tự nhiên được tiến hành không đồng bộ, xảy ra rất chậm.
2.1.1.3. Ứng dụng của emzym cellulose
Hiện nay, enzyme cellulase được ứng dụng mạnh mẽ trong các ngành
công nghiệp khác nhau như: công nghiệp thực phẩm, công nghiệp sản xuất
bia rượu, công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, công nghiệp dệt, sản xuất bột
giặt, sản xuất giấy, trong nông nghiệp...
Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy, bổ sung các loại enzyme
trong khâu nghiền bột, tẩy trắng và xeo giấy có vai trị rất quan trọng. Ngun
liệu ban đầu chứa hàm lượng cao các chất khó tan là lignin và một phần
hemicellulose, nên trong quá trình nghiền để tách riêng các sợi gỗ thành bột
mịn gặp nhiều khó khăn.
Trong cơng nghiệp xử lý rác thải và sản xuất chế phẩm vi sinh. Rác thải
là nguồn chính gây nên ơ nhiễm môi trường dẫn tới mất cân bằng sinh thái và
phá hủy môi trường sống, đe dọa tới sức khỏe và cuộc sống con người. Thành
phần hữu cơ chính trong rác thải là cellulose, nên việc sử dụng công nghệ vi
sinh trong xử lý rác thải cải thiện môi trường rất có hiệu quả. Enzyme này có
khả năng thủy phân chất thải chứa cellulose, chuyển hoá các hợp chất kiểu


6

lignoxenlulo và xenlulo trong rác thải tạo nên nguồn năng lượng thơng qua
các sản phẩm đường, ethanol, khí sinh học hay các các sản phẩm giàu năng
lượng khác.
Trong công đoạn nghiền bột giấy, bổ sung endoglucanase sẽ làm thay
đổi nhẹ cấu hình của sợi cellulose, tăng khả năng nghiền và tiết kiệm khoảng

20% năng lượng cho quá trình nghiền cơ học. Trước khi nghiền hóa học, gỗ
được xử lý với endoglucanase và hỗn hợp các enzyme hemicellulase,
pectinase sẽ làm tăng khả năng khuếch tán hóa chất vào phía trong gỗ và hiệu
quả khử lignin.Trong công nghệ tái chế giấy, các loại giấy thải cần được tẩy
mực trước khi sản xuất các loại giấy in, giấy viết.Endoglucanase và
hemicellulase đã được dùng để tẩy trắng mực in trên giấy. Enzyme cellulase
được bổ sung vào nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất giấy.
Trong công nghiệp dệt, người ta sử dụng enzyme cellulase để giữ màu
vải sáng, bền và không bị sờn cũ. Đối với vải jean, cellulase được dùng để
làm mềm vải jean và tạo ra các vệt “stone washed”. Trước đây các vệt “stone
washed” được làm thủ công bằng cách dùng đá bọt chà lên vải jean, làm mất
lớp kiềm trên bề mặt vải và tạo ra những sợi chỉ trắng. Hiện nay người ta sử
dụng enzyme cellulase trong giai đoạn giặt vải jean thay cho việc sử dụng đá
bọt. Enzyme cellulase chỉ phân hủy theo các vết kiềm trên vải jean đã nhuộm
màu để tạo ra các vệt “stone washed”. Các vệt “stone washed” được tạo ra
bằng phương pháp này bền hơn bằng cách dùng đá bọt. Ngoài ra, người ta có
thể tăng độ đậm nhạt của các vệt này bằng cách tăng hay giảm hàm lượng
cellulase sử dụng trong giai đoạn giặt.
Ngoài việc bổ sung trực tiếp vi sinh vật vào bể ủ để xử lý rác thải thì
việc tạo ra các chế phẩm vi sinh có chứa các vi sinh vật sinh ra cellulase đã
được nghiên cứu và sản xuất.


7

2.1.2. Vi sinh vật phân giải cellulose
2.1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Một số VSV đã được các nhà khoa học nghiên cứu nhiều về khả năng
phân giải xenlulo được thể hiện bảng 2.1.
Bảng 2.1. Một số VSV sản xuất cellulase

Nấm sợi

Xạ khuẩn

Vi khuẩn

Aspergillus niger

Actinomyces aureus

Preudomonas

A.oryzae

Act.cellulose

Fluorescens

A.terreus

Act.diastaticus

B.megaterium

A.syndovii

Act. roseus

B.mensenteroides

A. flavus

Act.griseus

Clostridium sp.

Fusarium culmorum

Act.melamocylas

Acetobacter xylinum

Fusarium oxysporum

Act.coelicolor

Vi khuẩn dạ cỏ

Mucor pusilus

Act.candidus

Ruminoccus albus

Pen. notatum

Act.chromogenes

Ruminobacter parum

Penicillium spp

Act. hygroscopicus

Bacteroides

Trichoderma lignorum

Act.griseofulvin

Amylophillus sp.

Trichoderma reesei

Act.ochroleucus

Clos.butiricum

Trichoderma viride

Act.thermofulcus

Clos.locheheadil

Trichoderma konongi

Act.xanthostrums

Cellulosemonas

Thermonospora curvata
Đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành để phân lập dòng vi sinh vật
sản sinh enzyme phân giải xenlulo và khả năng phân giải xenlulo của chúng.
Các vi sinh vật phân giải xenlulo trong tự nhiên rất phong phú và đa dạng bao
gồm nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn chủ yếu được phân lập từ hệ tiêu hóa động


8

vật ăn cỏ như bị, cừu, dê, và cơn trùng như bọ cánh cứng, mối [43]. Ngồi ra
chúng cịn được tìm ra trong phân ủ, phân hữu cơ, bùn từ nước thải [34].
- Vi khuẩn: Vi khuẩn phân giải xenlulo bao gồm Clostridium,
Bacteroidessucinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminococcus albus,
Methanobrevibacter

ruminatium,

Siphonobacter

aquaeclarae,

Cellulosimicrobium funkei, Paracoccussulfuroxidans, Ochrobactrum cytisi,
Ochorobactrum Haematophilum, Kaistia adipata,Desvosia riboflavia, Labrys
neptuniae,Ensifer adhaerens, Shinella zoogloeoides,Citrobacter freundii, and
Pseudomonas nitroreducens. Các lồi này phần lớn thuộc nhóm vi sinh vật kị
khí, chúng được phân lập chủ yếu từ ruột của những loài động vật sử dụng gỗ
làm nguồn thức ăn [43].
Trong lòng đất người ta cũng phân lập được các dịng vi khuẩn Gram
(+) hiếu khí như Brevibacllus, Paenibacillus, Bacillus, và Geobacillus. Đối
với các dòng ưa ấm, pH và nhiệt độ tối thích cho enzyme carbonmethyl

cellulase của chúng hoạt động là 5,5 và 550C, còn đối với các dòng ưa nhiệt
là pH 5,0 và nhiệt độ 750C [56].
- Xạ khuẩn: Xạ khuẩn (Actinomycetes) là vi khuẩn Gram (+) có dạng
sợi như nấm. Chúng là vi sinh vật hiếu khí có mặt khắp nơi trong tự nhiên.
ADN của xạ khuẩn rất giàu G+C chiếm 57-75 % [50].
Chúng chiếm ưu thế trong đất phèn khơ [45].Xạ khuẩn cịn được biết
đến nhiều bởi các sản phẩm chuyển hóa bậc hai, nổi bật là các loại kháng sinh
như streptomycin, gentamicin, rifamycin và erythomycin.
Ngồi ra, xạ khuẩn cịn có vai trị quan trọng trong công nghiệp dược
phẩm cũng như trong nông nghiệp.Streptomyces là giống chủ đạo trong xạ
khuẩn, đây cũng là vi sinh vật sản sinh cellulase được quan tâm nghiên
cứu.Một số loài đáng chú ý thuộc giống nay như Streptomyces reticuli,
Streptomyces drozdowiczii, Streptomyces lividans [46].


9

Thermoactimnomyces được tìm thấy trong trầm tích đại dương,
Streptosporangium trong quặng apatit cũng là nhưng lồi có khả năng phân
hủy xenlulo [46].
- Nấm: Nấm là sinh vật có cơ chế sinh hóa độc đáo trong phân giải cơ
chất tạo những sản phẩm bậc hai đặc biệt, đây là nhóm được nghiên cứu nhiều
nhất trong lĩnh vực phân hủy xenlulo [58]. Các cellulase từ nấm thường có
hoạt lực cao và dường như khơng có các dạng vật lý phức tạp như enzyme
này từ vi khuẩn. Một số chủng nấm nhưAcremonium spp., Chaetomium spp.,
Trichoderma

reesei,

Trichodermaviride,

Phanerochaete

chrysosporium,

penicillium

Fusariumsolani,Talaromyces

pinophilum,
emersonii,

Trichoderma koningii, Fusarium oxysporium, Aspergillus niger,Aspergillus
terreus and Rhizopus oryzae có vai trị quan trọng trong quy trình phân hủy
xenlulo ở nhiều môi trường khác nhau [58].
Theo Sivakumaran (2014) phân lập được 21 chủng từ các nguồn vật liệu
khác nhau như mùn cưa, lá rụng…. Trong đó lựa chọn lồi nấm có khả năng
phân giải xenlulo bằng phương pháp giấy lọc và phương pháp dùng thuốc thử
DNS.Kết quả cho thấy Helminthosporium sp. và Cladosporium sp. là hai lồi có
khả năng phân giải mạnh nhất sau đó là Trichoderma sp và Aspergillus sp.
Trong một nghiên cứu khác trên rơm rạ, thu được 25 loài khác nhau thuộc ngành
Ascomycetes và Basidiomycetes, trong đó lồi Trichoderma harzianum có khả
năng phân giải xenlulo tốt nhất (Lee et al., 2011).[61]
Theo nghiên cứu của V. Makeshkumar và P.U. Mahalingam (2011) 6
loại

nấm bệnh

có

khả năng

phân

giải

xenlulo

(Fusarium sp.,

Aspergillusfumigatus, Cladosporium sp., Aspergillusflavus, Pyricularia sp. và
Nigrospora sp.) đã được phân lập và thử nghiệm các chủng nấm phân giải
xenlulo chiếu qua tia UV kết quả cho thấy nấm Fusarium phát triển tốt nhất và
có q trình phân giải xenlulo hiệu quả nhất. Do đó nghiên cứu đã đề xuất sử


10

dụng dòng nấm đột biến này để ủ chất thải hữu cơ khác nhau. Bên cạnh đó một
số nhóm nấm khác như Trichoderma koningii, Sporotrichum thermophila,
Myceliophthora thermophila cũng được nghiên cứu cho thấy có khả năng phân
giải xenlulo tốt (Reddy.BR, Narasimha G và Babu GVAK (1998).[62]
Các lồi nấm mốc có khả năng sinh nhiều cellulase thuộc các giống
Allernaria, Trichoderma, Myrothecium, Aspergillus, Penicillium...Chúng
được tách ra từ đất xung quanh vùng rễ cây, từ các mẫu thực vật, từ than bùn
và các nguồn tự nhiên khác có q trình phân hủy cellulose.Ngồi ra các
chủng nấm lớn thuộc lớp Basidomycetes cũng được đánh giá có khả năng sinh
xenlulo mạnh.
Lamot, Voets (1979)[ 49] đã 7 chủng vi sinh vật phân giải xenluloza để
phân hủy xenlophan như: Aspergillus.sp, Penicillium.sp, 2 loài Chaetomium,

1 loài Sclerotium rolfsii, 2 loài xạ khuẩn Streptomyces. Tác giả nhận thấy nếu
để riêng rẽ từng loại vi sinh vật tác dụng thì sự phân giải hầu như khơng diễn
ra, cịn khi hỗn hợp các chủng nói trên thì sự phận giả xenlophan bị phân hủy.
Sau khi 7 chủng trong thời gian 100 ngày 85% xenlophan bị phân hủy sản
phẩm cuối cùng được làm phân bón bao gồm: 30% protein, 60% đường hịa
tan, 10% các gốc còn lại. Tại New Delhi- Ấn Độ Gaur và Bhardwaj
(1985)[39] đã phân lập và tuyển chọn được rất nhiều chủng vi sinh vật có khả
năng phân hủy xenluloza. Sau đó tác giả đã sử dụng chủng nấm Trichurus
spiralis, Trichoderma viride, Paecilomyces fusisporus, Aspergillus.Sp để đưa
vào đống ủ (rơm rạ, lá khô) kết quả cho thấy: hàm lượng C hữu cơ giảm từ
48% xuống 25% trong vòng 1 tháng đầu tiên của q trình ủ và chỉ trong
vịng 8-10 tuần rơm rạ đã phân hủy hoàn toàn thành một loại phân hữu cơ có
chất lượng tốt. Trong phân chứa khoáng 1,7 %N và tỷ lệ C/N là 12:3.
Ở Nhật Bản đã phân lập và tuyển chọn ra một hỗn hợp các vi sinh vật
có ích thuộc nhóm yếm khí và hiếu khí gồm: Nấm men, vi khuẩn quang hợp,
xạ khuẩn, vi khuẩn lactic, nấm lên men và chế tạo ra được một chế phẩm vi


11

sinh hữu hiệu (EM) đã được chứng minh có tác dụng tốt ở nhiều lĩnh vực của
đời sống và sản xuất như: trong trồng trọt, trong chăn nuôi, trong bảo vệ mơi
trường góp phần nâng cao chất lượng của đống ủ.
2.1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có rất nhiều nghiên cứu về vi
sinh vật phân hủy xenlulo và khả năng sinh tổng hợp enzyme cellulase phân
hủy xenlulo từ vi sinh vật. Các nghiên cứu về vi sinh vật đã được ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực nghiên cứu sản xuất chế phẩm
từ vi sinh vật có hiệu lực phân giải hợp chất hữu cơ cao, nhằm tạo ra các chế
phẩm sinh học thân thiện với môi trường, mang lại nhiều lợi ích kinh tế trong

đời sống sản xuất. Có thể điểm qua các cơng trình nghiên cứu về vi sinh vật
gần đây ở nước ta của một số tác giả như: Tuyển chọn, nghiên cứu ảnh hưởng
của các yếu tố môi trường lên khả năng sinh tổng hợp cellulase và tính sạch,
đánh giá tính chất lý hóa của cellulase từ chủng penicillium sp. DTQ - HK1
(Trịnh Đình Khả và cộng sự, 2007) [14].
Phân lập và xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật
phân hủy chất hữu cơ (Phạm Văn Tý và cộng sự, 1988) [23].
Năm 1999, Tăng Thị Chính và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu các
điều kiện lên men và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến khả năng sinh
tổng hợp cellulase của một số chủng vi khuẩn ưa nhiệt được phân lập từ bể ủ
rác thải, nhằmtìm ra điều kiện tối ưu nhất cho khả năng sinh tổng hợp
cellulase, ứng dụng vào việc xử lý rác thải chứa nhiều xenlulo [4].
Phạm Thị Ngọc Lan và cộng sự cũng đã tiến hành nghiên cứu và tuyển
chọn được một số chủng xạ khuẩn ưa ẩm phân lập từ mùn rác ở một số nơi có
khả năng phân giải xenlulo mạnh. Trong số 195 chủng xạ khuẩn nghiên cứu
thì các chủng xạ khuẩn phân lập được từ các mẫu rơm mục và đất chân đống
rơm có khả năng phân giải xenlulo và CMC mạnh nhất [15].


12

Nguyễn Xuân Thành và cộng sự (2004) đã phân lập tuyển chọn được 5
chủng vi sinh vật (VK1, VK2, N1, N2, N3) có sức sống cao và khả năng cạnh
tranh lớn, khả năng thích ứng pH rộng để làm giống sản xuất chế phẩm vi
sinh vật phân hủy phế thải mùn mía [24].
Trần Thị Ngọc Sơn và cộng sự (2010) đã phân lập được 40 chủng nấm
Trichoderma sp từ các mẫu đất đại diện cho hệ thống canh tác lúa 2 vụ, lúa 3
vụ, lúa mía ở Đồng Bằng Sơng Cửu Long bao gồm Cần Thơ, Hậu Giang,
Kiên Giang và An Giang từ vụ đông xuân 2008-2009 để nghiên cứu khả năng
phân hủy rơm rạ [22].

Phạm Quang Thu, Nguyễn Thị Thuý Nga (2009) đã phân lập được 30
chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân và tuyển chọn được 15 chủng có
hiệu lực phân giải lân rất cao đường kính vịng phân giải lân cao nhất (>
22mm). Trong đó có 3 chủng P1.1, P1.4, PGLRH3 sinh trưởng tốt nhất trên
mơi trường nước chiết khoai tây có bổ sung một số ngun tố khống, có thể
ứng dụng 3 chủng này để sản xuất phân bón vi sinh hỗn hợp [25].
Nguyễn Thị Thuý Nga (2010) đã phân lập được 25 chủng vi sinh vật có
khả năng phân giải xenlulo trong đó có 10 chủng hiệu lực mạnh đường kính
vịng phân giải >15 mm và 5 chủng hiệu lực rất mạnh đường kính vịng phân
giải > 20mm. Trong 5 chủng đó có 2 chủng ĐT2 và ĐV2 đường kính >25
mm, có thể ứng dụng 2 chủng này để sản xuất phân bón vi sinh hỗn hợp [19].
Theo Nguyễn Thị Thúy Nga và cộng sự (2015) đã phân lập được 24
chủng vi khuẩn phân giải xenlulo trong đó tuyển chọn 8 chủng có hiệu lực
phân giải xenlulo khá và mạnh với đường kính vịng thủy phân lớn hơn
25mm bao gồm các chủng M1.1, M5.2, M5.3, M5.4, X7, X3, X1, X10 chiếm
khoảng 33,0% [18].
Theo Võ Văn Phước Quệ và Cao Ngọc Điệp (2011) đã phân lập vi
khuẩn phân giải xenlulo trong đất trồng lúa và dạ cỏ bò nhằm sử dụng phân


13

giải rơm rạ và rác hữu cơ thành phân hữu cơ. Nhóm tác giả đã phân lập được
96 dịng vi khuẩn từ đất trồng lúa và 4 dòng vi khuẩn (Q4, Q5, Q8 và Q9) từ
dịch dạ cỏ của bò. Các dịng vi khuẩn phân lập được đều có khả năng thủy
phân CMC [21].
Năm 1999, Đặng Minh Hằng đã nghiên cứu tuyển chọn được hai chủng
nấm sợi có khả năng phân giải xenlulo cao.Tác giả cũng đã nghiên cứu và tìm
ra được một số điều kiện tối ưu cho khả năng sinh tổng hợp cellulase của hai
chủng nấm này [10].

Hoàng Quốc Khánh và cộng sự (2003), đã nghiên cứu khả năng sinh
tổng hợp và đặc điểm của cellulase từ chủng A. niger NRRL-363. Qua nghiên
cứu tác giả đã tìm ra được một số trông tin và điều kiện cơ bản cho sự tổng
hợp cellulase của chủng này trên môi trường trấu xay và chất thải công nghiệp
như mật rỉ đường [13].
Theo nguyên cứu của Nguyễn Danh (2009) đã phân lập từ vỏ cà phê ở
Gia Lai kết quả thu được 115 chủng xạ khuẩn ưa nhiệt có khả năng phân giải
xenluloza với tỷ lệ chủng phân giải rất mạnh chiếm 55,7% trong đó tác giả đã
chọn được 2 chủng xạ khuẩn ưa nhiệt M48, M63 có khả năng phân giải
xenluloza mạnh với kích thước vịng phân giải 36,5-38,5mm [6].
Theo Lê Việt Hà và Lê Văn Tri (2006) các tác giả đã phân vi sinh vật
phân hủy xenlulo từ đất và bãi thải của các nhà máy đường kết quả thu được 2
chủng vi khuẩn phân hủy xelulo chịu nhiệt (ký hiệu X1, Đ3), 3 chủng xạ khuẩn
ưa ẩm (kí hiệu XK1, XK13, XK18), 2 chủng nấm mốc (ký hiệu M5, M3) [8].
Lê Văn Nhượng và Nguyễn Lan Hương (2001) đã phân lập tuyển chọn
được 11 chủng nấm sợi, 7 chủng vi khuẩn, 6 chủng xạ khuẩn có khả năng
phân hủy xenlulo cao [20].
Chu Thị Thanh Bình và cộng sự (2002) đã nghiên cứu ứng dụng các
chủng nấm men trong chế biến bãi thải từ hoa quả giàu chất xơ làm thức ăn
cho gia súc [3].


14

Nghiên cứu của Lưu Hồng Mẫn và cộng sự (2010), ở viện lúa Đồng
bằng sông Cửu Long cho thấy, sử dụng đối tượng là nấm mốc
Trichodermasp. Xử lý rơm dạ sau 30-45 ngày và phối trộn với phân lân sinh
học cho thấy hiệu quả đối với nền đất sét nặng, năng suất lúa (giống IR60)
tăng 18,6% khi bón kết hợp với 50% phân vô cơ và 50% phân lân sinh học.
Kết quả cũng cho thấy, khả năng chống chịu sâu bệnh củ cây lúa cũng cao

hơn và quần thể vi sinh vật đất được cải thiện [17].
2.1.3. Chế phẩm vi sinh vật có chứa vi sinh vật phân giải cellulose
2.1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Ở Nga đã sử dụng nấm Trichoderma lignorum đã sấy khô đến độ ẩm
13% có chứa từ 1-50 đơn vị xenlulaza trên 1g để ni cấy một loại chế phẩm
xenlulaza “Cellolignorin”. Ngồi các enzym C1, Cx cịn có cả hemixenlulaza,
pectinaza và xylanaza để phân hủy xylanaza.
Năm 2007, Hesham khi đi nghiên cứu về khả năng xử lý rơm rạ của 3
chủng xạ khuẩn thuộc chi: Micromonospora, Streptomyces và Nocardiodes đã
kết luận rằng việc bổ sung xạ khuẩn vào đống ủ đã giúp đẩy nhanh qua trình
phân hủy rơm rạ làm giảm thể tích đống ủ; sau 3 tháng ở đống ủ có bổ sung xạ
khuẩn thể tích đống ủ giảm xuống 38,6-64% so với ban đầu, trong khi đó ở
đống ủ đối chứng thể tích đống ủ chỉ giảm 13,6% so với trước khi ủ; việc bổ
sung xạ khuẩn vào đống ủ còn làm tăng các chất hữu cơ (organic matter) lên
34,9% và hàm lượng nitơ lên 0,59mg/g, trong khi ở đống ủ đối chứng không bổ
sung xạ khuẩn chất hữu cơ là 20% và hàm lượng nitơ chỉ đạt 0,21mg/g [42].
Các chủng vi sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ được bổ sung trong
q trình ủ đóng vai trị vi sinh vật khởi động để sản xuất nhanh phân hữu cơ
có từ nguồn phế thải giàu xenluloza là Aspergillus, Trichoderma, Penicilium.
Cũng từ kết quả thực tiễn nghiên cứu và sản xuất, năm 1982 Gaus và cộng sự
đã đề xuất kỹ thuật bổ sung thêm quặng photphat với liều lượng 5% và vi sinh


15

vật phân giải lân (Aspegillus, Bacillus….) với mật độ 106 - 108 CFU/gr cùng
với vi sinh vật cố định nitơ tự do Azotobacter nhằm nâng cao giá trị dinh
dưỡng của sản phẩm[39].
Năm 1979, Gaus đã sử dụng các chủng nấm ưa ẩm vào các đống ủ
(rơm, lá khơ…). Sự có mặt của vi sinh vật phân giải celluloza là một trong

yếu tố quan trọng để rút ngắn thời gian phân hủy các hợp chất hữu cơ.
Năm 1980 các kết quả nghiên cứu của Gaus và cộng sự cho thấy việc
bổ sung thêm các loại vi sinh vật có khả năng phân hủy xenluloza cao cùng
các nguyên tố dinh dưỡng như đạm hữu cơ, lân dạng quặng photphorit và một
số điều kiện môi trường khác đã rút ngắn thời gian ủ phân chuồng từ 4-6
tháng xuống còn 2-4 tuần. Các chủng vi sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ
được bổ sung trong q trình ủ đóng vai trị vi sinh vật khởi động sản xuất
nhanh phân hữu cơ từ nguồn phế thải xenluloza là Aspergillus, Trichoderma
và Penicillium[39].
Lamot, Voets (1978) đã dùng 7 chủng vi sinh vật phân giải celluloza để
phân hủy xenlophan: Aspergillus.sp, Pennicillium.sp, 2 loài Chaetomium, 1 loài
Sclerotium rolfsii, 2 lồi xạ khuẩn Streptomyces. Xenlophan là chất khơng tan
trong tất cả các dung môi hữu cơ, chứa 10% nitroxenluloza và clorua
polivinyliden, 90% xenlophan (trong đó có 70% là xenluloza). Tác giả nhận
thấy: nếu để từng vi sinh vật tác dụng thì sự phân giải hầu như khơng diễn ra,
cịn khi dùng hỗn hợp các chủng nói trên thì sự phân giả xenlophan mới diễn
ra. Khi dùng 7 chủng, thì sau 100 ngày 85% xenlophan bị phân hủy [49].
Tại New Delhi - Ấn Độ, từ năm 1985-1987, Gaur và Bhardwaj đã phân
lập và tuyển chọn được rất nhiều chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy
xenlulo và lignin. Sau đó Gaur đã sử dụng chủng nấm Trichurus spiralis,
Trichodema viride, Paecilomyces fusisporus, Aspergillus sp.để đưa vào các
đống ủ (rơm rạ, lá khô) kết quả cho thấy hàm lượng C hữu cơ giảm từ 48%