Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SỬ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA SINH HỌC
---------------------
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ
ĐỀ TÀI :
BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT ĐỂ
SẢN XUẤT CHẾ PHẨM PROBIOTIC PHÒNG VÀ TRỊ
BỆNH ĐƢỜNG RUỘT CHO HEO
MÃ SỐ CS. 2005. 23. 92
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
TS. Trần Thanh Thúy
TP. HỒ CHÍ MINH - 2006
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SỬ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA SINH HỌC
---------------------
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ
ĐỀ TÀI :
BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT ĐỂ
SẢN XUẤT CHẾ PHẨM PROBIOTIC PHÒNG VÀ TRỊ
BỆNH ĐƢỜNG RUỘT CHO HEO
MÃ SỐ CS. 2005. 23. 92
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
TS. Trần Thanh Thúy
TP. HỒ CHÍ MINH - 2006
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về probiotic ....................................................................................................... 3
1.1.1. Lƣợc sử nghiên cứu probiotic .......................................................................................... 3
1.1.2. Thành phần và đặc điểm vi sinh vật đƣợc sử dụng trong probiotic ................................. 3
1.1.3. Cơ chế tác động của probiotic.......................................................................................... 5
1.1.4. Vai trò của probiotic ........................................................................................................ 8
1.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng probiotic trên TG và VN .......................................... 11
1.2. Sơ lƣợc về vi sinh vật probiotic ........................................................................................ 13
A. Vi khuẩn lactic .................................................................................................................... 13
1.2.1.
Đặc điểm hình thái ......................................................................................... 14
1.2.2.
Phân loại vi khuẩn lactic ................................................................................ 14
1.2.3. Quá trình lên men lactic ................................................................................................. 16
1.2.3.1. Lên men lactic đồng hình ............................................................................................ 16
1.2.3.2. Lên men Lactic dị hình ............................................................................................... 17
1.2.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng, phát triển của vi khuẩn lactic ..................... 17
1.2.4.1. Nguồn cacbon ............................................................................................................. 17
1.2.4.2. Nguồn nitơ .................................................................................................................. 18
1.2.4.3. Các muối vô cơ ........................................................................................................... 18
1.2.4.4. Các chất sinh trƣởng ................................................................................................... 18
1.2.4.5. Oxy.............................................................................................................................. 19
1.2.4.6. Nhiệt độ ....................................................................................................................... 19
1.2.4.7. pH................................................................................................................................ 20
1.2.5. ứng dụng của vi khuẩn lactic trong sản xuất các chế phẩm sình học phục vụ đời sống 20
B. Nấm men ............................................................................................................................. 21
1.3. Tổng quan về heo .............................................................................................................. 24
1.3.1.
Vị trí phân loại của heo .................................................................................. 24
1.3.2. Đặc điểm sinh lý tiêu hóa ở heo con .............................................................................. 24
1.3.2.1. Đặc điểm bộ máy tiêu hóa .......................................................................................... 24
1.3.2.2. Thành phần hệ vi sinh vật đƣờng ruột ........................................................................ 25
1.3.3. Các bệnh đƣờng ruột ở heo con ..................................................................................... 25
1.3.3.1. Bệnh tiêu chảy ở heo con do E. coli ........................................................................... 25
1.3.3.2. Tiêu chảy do Saimonella (Phó thƣơng hàn)................................................................ 26
1.3.4. Các biện pháp phòng và điều trị .................................................................................... 26
1.3.4.1. Phòng bệnh.................................................................................................................. 26
1.3.4.2. Điều trị ........................................................................................................................ 27
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................... 29
2.1. Vật liệu .............................................................................................................................. 29
2.1.1. Nguyên liệu .................................................................................................................... 29
2.1.2. Môi trƣờng (xem Phần phụ lục) ..................................................................................... 29
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................................. 29
2.2.1. Phân lập vi khuẩn lactic theo phƣơng pháp Koch [13] .................................................. 29
2.2.2. Xác định khả năng sinh axit tổng bằng phƣơng pháp cấy chấm điểm [12], [13], [25],
[36], [37] .................................................................................................................................. 29
2.2.3.
Định lƣợng axit lactic bằng phƣơng pháp chuẩn độ Therner [12], [13], [25],
[36], [37]
30
2.2.4.
Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa .................................... 30
2.2.5. Xác định hoạt tính ức chế vỉ khuẩn kiểm định bằng phƣơng pháp khoan lỗ thạch [12],
[13], [25], [36], [37]. ................................................................................................................ 32
2.2.6. Hoạt tính đề kháng với các chất kháng sinh của vi khuẩn lactic ................................... 33
2.2.7. Phƣơng pháp bảo quản giống VK lactic bằng phƣớng pháp đông khô ......................... 34
2.2.8. Xác định gián tiếp mật độ tế bào bằng phƣơng pháp đếm số khuẩn lạc mọc trên môi
trƣờng thạch [12], [13], [36], [37] ........................................................................................... 35
2.2.9. Khảo sát sự sinh trƣởng và và các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng sinh trƣởng của vi
khuẩn lactic bằng phƣơng pháp đo mật độ quang [12], [13] ................................................... 35
2.2.10.
Khảo sát sự ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng đến khả năng tạo sinh
khối của tế bào nấm men bằng phƣơng pháp cân sinh khối tƣơi ............................................. 38
2.2.11.
Phƣơng pháp tổ hợp giống vi khuẩn lactic [12], [13], [36], [37] ............... 38
2.2.12. Tạo chế phẩm probiotic ............................................................................................... 39
2.2.13. Phƣơng pháp thử nghiệm chế phẩm trên heo con sau cai sữa ..................................... 40
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN............................................................................. 42
3.1. Phân lập tuyển chọn các chủng VSV có các đặc tính phù hợp với yêu cầu tạo chế phẩm
probiotic ................................................................................................................................... 42
3.1.1.
Phân lập và sơ bộ tuyển chọn Vklactic .......................................................... 42
3.1.2.Tuyển chọn các chủng VK lactic - probiotic .................................................................. 42
3.1.2.1. Khả năng sinh axit lactic của các chủng ..................................................................... 43
3.1.2.2. Khả năng đối kháng với các vi khuẩn kiểm định........................................................ 44
3.1.2.3. Khảo sát hoạt tính đề kháng với các chất kháng sinh ................................................. 46
3.2. Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của 3 chủng vi khuẩn lactic tuyển
chọn .......................................................................................................................................... 48
3.2.1.
Các đặc điểm hình thái của chủng B, N4, L2 .................................................. 48
3.2.2. Các đặc điểm sinh lý, sinh hóa của 3 chủng B, N4, L2................................................... 48
3.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng nấm men ......................................................... 52
3.3.1. Khả năng đề kháng các kháng sinh của chủng Saccharomyces cerevisiae.................... 52
3.3.2. Khảo sát khả năng đối kháng với các vi khuẩn kiểm định ............................................ 53
3.3.3. Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa chủng nấm men ......................... 54
3.4. Ảnh hƣởng một số điều kiện môi trƣờng đến sự tạo thành sinh khối các chủng nghiên
cứu............................................................................................................................................ 55
A. Vi khuẩn lactic .................................................................................................................... 55
3.4.1. Ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy ............................................................................. 55
3.4.2. Ảnh hƣởng của các điều kiện môi trƣờng đến sự tạo thành sinh khối của các chủng vi
khuẩn lactic .............................................................................................................................. 57
3.4.2.1. Nhiệt độ nuôi cấy ........................................................................................................ 57
3.4.2.2. pH ban đầu .................................................................................................................. 59
3.4.2.3. Nguồn thức ăn nitơ ..................................................................................................... 60
3.4.2.4. Nồng độ cao nấm men ................................................................................................ 62
3.4.2.5. Nguồn thức ăn cacbon ................................................................................................ 63
3.4.2.6. Nồng độ saccharose .................................................................................................... 64
3.4.3. Động thái quá trình tạo sinh khối tế bào của các chủng vi khuẩn lactic trong điều kiện
tối ƣu ........................................................................................................................................ 65
B. Nấm men ............................................................................................................................. 66
3.5. Tạo chế phẩm probiotic .................................................................................................... 68
3.5.1. Đông khô các chủng VSV.............................................................................................. 68
3.5.2.
Xác định tỷ lệ phối trộn các chủng trong các chế phẩm ................................ 68
3.5.3. Đóng gói tạo chế phẩm probiotic ................................................................................... 71
3.6. Kiểm tra chất lƣợng chế phẩm .......................................................................................... 72
3.6.1. Khả năng sống sót của các chủng vsv sau quá trình đông khô ...................................... 72
3.6.2. Khả năng đối kháng với các VK kiểm định của các chủng trong chế phẩm ................. 73
3.7. Xây dựng quy trình công nghệ tạo chế phẩm probiotic .................................................... 75
3.8. Bƣớc đầu thử nghiệm chế phẩm P-SP-01 trên heo con sau cai sữa .................................. 76
3.8.1. Tỷ lệ tiêu chảy ở heo con sau cai sữa ............................................................................ 76
3.8.2. Tăng trọng ở heo con sau cai sữa ................................................................................... 78
3.8.3. Hệ số tiêu tốn thức ăn .................................................................................................... 79
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...................................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TRONG NƢỚC .......................................................... 84
PHỤ LỤC.................................................................................................................................... i
nguon tai.lieu . vn
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SỬ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA SINH HỌC
---------------------
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ
ĐỀ TÀI :
BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT ĐỂ
SẢN XUẤT CHẾ PHẨM PROBIOTIC PHÒNG VÀ TRỊ
BỆNH ĐƢỜNG RUỘT CHO HEO
MÃ SỐ CS. 2005. 23. 92
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
TS. Trần Thanh Thúy
TP. HỒ CHÍ MINH - 2006
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SỬ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA SINH HỌC
---------------------
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ
ĐỀ TÀI :
BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT ĐỂ
SẢN XUẤT CHẾ PHẨM PROBIOTIC PHÒNG VÀ TRỊ
BỆNH ĐƢỜNG RUỘT CHO HEO
MÃ SỐ CS. 2005. 23. 92
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
TS. Trần Thanh Thúy
TP. HỒ CHÍ MINH - 2006
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về probiotic ....................................................................................................... 3
1.1.1. Lƣợc sử nghiên cứu probiotic .......................................................................................... 3
1.1.2. Thành phần và đặc điểm vi sinh vật đƣợc sử dụng trong probiotic ................................. 3
1.1.3. Cơ chế tác động của probiotic.......................................................................................... 5
1.1.4. Vai trò của probiotic ........................................................................................................ 8
1.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng probiotic trên TG và VN .......................................... 11
1.2. Sơ lƣợc về vi sinh vật probiotic ........................................................................................ 13
A. Vi khuẩn lactic .................................................................................................................... 13
1.2.1.
Đặc điểm hình thái ......................................................................................... 14
1.2.2.
Phân loại vi khuẩn lactic ................................................................................ 14
1.2.3. Quá trình lên men lactic ................................................................................................. 16
1.2.3.1. Lên men lactic đồng hình ............................................................................................ 16
1.2.3.2. Lên men Lactic dị hình ............................................................................................... 17
1.2.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng, phát triển của vi khuẩn lactic ..................... 17
1.2.4.1. Nguồn cacbon ............................................................................................................. 17
1.2.4.2. Nguồn nitơ .................................................................................................................. 18
1.2.4.3. Các muối vô cơ ........................................................................................................... 18
1.2.4.4. Các chất sinh trƣởng ................................................................................................... 18
1.2.4.5. Oxy.............................................................................................................................. 19
1.2.4.6. Nhiệt độ ....................................................................................................................... 19
1.2.4.7. pH................................................................................................................................ 20
1.2.5. ứng dụng của vi khuẩn lactic trong sản xuất các chế phẩm sình học phục vụ đời sống 20
B. Nấm men ............................................................................................................................. 21
1.3. Tổng quan về heo .............................................................................................................. 24
1.3.1.
Vị trí phân loại của heo .................................................................................. 24
1.3.2. Đặc điểm sinh lý tiêu hóa ở heo con .............................................................................. 24
1.3.2.1. Đặc điểm bộ máy tiêu hóa .......................................................................................... 24
1.3.2.2. Thành phần hệ vi sinh vật đƣờng ruột ........................................................................ 25
1.3.3. Các bệnh đƣờng ruột ở heo con ..................................................................................... 25
1.3.3.1. Bệnh tiêu chảy ở heo con do E. coli ........................................................................... 25
1.3.3.2. Tiêu chảy do Saimonella (Phó thƣơng hàn)................................................................ 26
1.3.4. Các biện pháp phòng và điều trị .................................................................................... 26
1.3.4.1. Phòng bệnh.................................................................................................................. 26
1.3.4.2. Điều trị ........................................................................................................................ 27
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................... 29
2.1. Vật liệu .............................................................................................................................. 29
2.1.1. Nguyên liệu .................................................................................................................... 29
2.1.2. Môi trƣờng (xem Phần phụ lục) ..................................................................................... 29
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................................. 29
2.2.1. Phân lập vi khuẩn lactic theo phƣơng pháp Koch [13] .................................................. 29
2.2.2. Xác định khả năng sinh axit tổng bằng phƣơng pháp cấy chấm điểm [12], [13], [25],
[36], [37] .................................................................................................................................. 29
2.2.3.
Định lƣợng axit lactic bằng phƣơng pháp chuẩn độ Therner [12], [13], [25],
[36], [37]
30
2.2.4.
Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa .................................... 30
2.2.5. Xác định hoạt tính ức chế vỉ khuẩn kiểm định bằng phƣơng pháp khoan lỗ thạch [12],
[13], [25], [36], [37]. ................................................................................................................ 32
2.2.6. Hoạt tính đề kháng với các chất kháng sinh của vi khuẩn lactic ................................... 33
2.2.7. Phƣơng pháp bảo quản giống VK lactic bằng phƣớng pháp đông khô ......................... 34
2.2.8. Xác định gián tiếp mật độ tế bào bằng phƣơng pháp đếm số khuẩn lạc mọc trên môi
trƣờng thạch [12], [13], [36], [37] ........................................................................................... 35
2.2.9. Khảo sát sự sinh trƣởng và và các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng sinh trƣởng của vi
khuẩn lactic bằng phƣơng pháp đo mật độ quang [12], [13] ................................................... 35
2.2.10.
Khảo sát sự ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng đến khả năng tạo sinh
khối của tế bào nấm men bằng phƣơng pháp cân sinh khối tƣơi ............................................. 38
2.2.11.
Phƣơng pháp tổ hợp giống vi khuẩn lactic [12], [13], [36], [37] ............... 38
2.2.12. Tạo chế phẩm probiotic ............................................................................................... 39
2.2.13. Phƣơng pháp thử nghiệm chế phẩm trên heo con sau cai sữa ..................................... 40
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN............................................................................. 42
3.1. Phân lập tuyển chọn các chủng VSV có các đặc tính phù hợp với yêu cầu tạo chế phẩm
probiotic ................................................................................................................................... 42
3.1.1.
Phân lập và sơ bộ tuyển chọn Vklactic .......................................................... 42
3.1.2.Tuyển chọn các chủng VK lactic - probiotic .................................................................. 42
3.1.2.1. Khả năng sinh axit lactic của các chủng ..................................................................... 43
3.1.2.2. Khả năng đối kháng với các vi khuẩn kiểm định........................................................ 44
3.1.2.3. Khảo sát hoạt tính đề kháng với các chất kháng sinh ................................................. 46
3.2. Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của 3 chủng vi khuẩn lactic tuyển
chọn .......................................................................................................................................... 48
3.2.1.
Các đặc điểm hình thái của chủng B, N4, L2 .................................................. 48
3.2.2. Các đặc điểm sinh lý, sinh hóa của 3 chủng B, N4, L2................................................... 48
3.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng nấm men ......................................................... 52
3.3.1. Khả năng đề kháng các kháng sinh của chủng Saccharomyces cerevisiae.................... 52
3.3.2. Khảo sát khả năng đối kháng với các vi khuẩn kiểm định ............................................ 53
3.3.3. Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa chủng nấm men ......................... 54
3.4. Ảnh hƣởng một số điều kiện môi trƣờng đến sự tạo thành sinh khối các chủng nghiên
cứu............................................................................................................................................ 55
A. Vi khuẩn lactic .................................................................................................................... 55
3.4.1. Ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy ............................................................................. 55
3.4.2. Ảnh hƣởng của các điều kiện môi trƣờng đến sự tạo thành sinh khối của các chủng vi
khuẩn lactic .............................................................................................................................. 57
3.4.2.1. Nhiệt độ nuôi cấy ........................................................................................................ 57
3.4.2.2. pH ban đầu .................................................................................................................. 59
3.4.2.3. Nguồn thức ăn nitơ ..................................................................................................... 60
3.4.2.4. Nồng độ cao nấm men ................................................................................................ 62
3.4.2.5. Nguồn thức ăn cacbon ................................................................................................ 63
3.4.2.6. Nồng độ saccharose .................................................................................................... 64
3.4.3. Động thái quá trình tạo sinh khối tế bào của các chủng vi khuẩn lactic trong điều kiện
tối ƣu ........................................................................................................................................ 65
B. Nấm men ............................................................................................................................. 66
3.5. Tạo chế phẩm probiotic .................................................................................................... 68
3.5.1. Đông khô các chủng VSV.............................................................................................. 68
3.5.2.
Xác định tỷ lệ phối trộn các chủng trong các chế phẩm ................................ 68
3.5.3. Đóng gói tạo chế phẩm probiotic ................................................................................... 71
3.6. Kiểm tra chất lƣợng chế phẩm .......................................................................................... 72
3.6.1. Khả năng sống sót của các chủng vsv sau quá trình đông khô ...................................... 72
3.6.2. Khả năng đối kháng với các VK kiểm định của các chủng trong chế phẩm ................. 73
3.7. Xây dựng quy trình công nghệ tạo chế phẩm probiotic .................................................... 75
3.8. Bƣớc đầu thử nghiệm chế phẩm P-SP-01 trên heo con sau cai sữa .................................. 76
3.8.1. Tỷ lệ tiêu chảy ở heo con sau cai sữa ............................................................................ 76
3.8.2. Tăng trọng ở heo con sau cai sữa ................................................................................... 78
3.8.3. Hệ số tiêu tốn thức ăn .................................................................................................... 79
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...................................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TRONG NƢỚC .......................................................... 84
PHỤ LỤC.................................................................................................................................... i