1. Trang Chủ
  2. Khoa học tự nhiên
  3. Đề tài: Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza

Đề tài: Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza

Hiện nay, phần lớn nguời dân Việt Nam sống nhờ nghề nông, họ phát triển mạnh nghề trồng trọt và tạo ra một khối lượng khổng lồ phế phụ phẩm của trồng trọt. Người dân đã tận dụng nguồn phế phụ phẩm để chế biến thức ăn chăn nuôi nhằm tiết kiệm nguồn nguyên liệu đầu vào, từ những gì bỏ đi của ngành trồng trọt như bột khoai mì, lõi bắp, cám trấu,…tận dụng làm thức ăn trong ngành chăn nuôi. Mà phần lớn nguồn thức ăn này có hàm lượng chất xơ rất cao, khi vật nuôi ăn tiêu hóa rất chậm và... Báo cáo thự

Thể loại Tài liệu miễn phí Khoa học tự nhiên

Số trang 54

Ngày tạo 8/30/2018 1:57:02 AM +00:00

Loại tệp DOC

Kích thước 8.12 M

Tên tệp

Tải Đề tài: Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ... (.docx) Tải Đề tài: Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza Phần I MỞ ĐẦU GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 1
  2. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, phần lớn nguời dân Việt Nam sống nhờ nghề nông, họ phát triển mạnh nghề trồng trọt và tạo ra một khối lượng khổng lồ phế phụ phẩm của trồng trọt. Người dân đã tận dụng nguồn phế phụ phẩm để chế biến thức ăn chăn nuôi nhằm tiết kiệm nguồn nguyên liệu đầu vào, từ những gì bỏ đi của ngành trồng trọt như bột khoai mì, lõi bắp, cám trấu,…tận dụng làm thức ăn trong ngành chăn nuôi. Mà phần l ớn nguồn thức ăn này có hàm lượng chất xơ rất cao, khi vật nuôi ăn tiêu hóa rất chậm và nguồn dinh dưỡng rất thấp, vật nuôi phát triển chậm, năng suất thấp. Vấn đề đã đặt ra, con người đã tìm hiểu và nghiên cứu các loài vi sinh v ật có khả năng sinh các enzyme có khả năng phân giải hàm lượng chất xơ này. Dùng các phế phụ phẩm làm môi trường lên men, tách chiết enzyme, thu chế phẩm thô và bổ sung vào thức ăn chăn nuôi giúp vật nuôi tiêu hóa chất sơ tốt hơn để tăng năng suất vật nuôi đồng thời làm bớt uổng phí các phế phụ phẩm của trồng trọt, tận dụng nó để thu thêm l ợi nhuận về kinh tế trong ngành chăn nuôi. Một trong những loại enzyme có vai trò đóng góp vào cải thiện vật nuôi cho ngành chăn nuôi. Enzyme cellulase được thu nhận từ nguồn nấm mốc Aspergilus Nigier, Aspergilus Oryzae, là một enzyme được trộn vào thức ăn cho vật nuôi, nhằm kích thích gia súc, gia cầm hấp thụ thức ăn, tiêu hóa tốt, tăng năng xuất vật nuôi. Chính vì vậy ngày nay có rất nhiều các nghiên cứu tìm ra các enzyme có ích đ ể b ổ sung vào thức ăn chăn nuôi cho vật nuôi Nghiên cứu và khảo sát các điều kiện thuận lợi sao cho khả năng sinh enzyme là nhiều nhất. Đó là việc rất có giá trị Khả năng sinh enzyme cellulose của nấm mốc Nigier, Aspergilus Oryzae, ở điều kiện như thế nào là thích hợp nhất. 1.2. MỤC ĐÍCH- PHẠM VI ỨNG DỤNG 1.2.1. Mục đích Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase và khai thác nguồn enzyme có giá trị cao từ nguồn nấm mốc tự nhiên, nguồn tài nguyên đa dạng. GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 2
  3. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng, các điều kiện thích hợp để tạo ra enzyme cellulase tốt nhất từ 2 loại nấm mốc A.oryzae và A.niger để tìm ra điều kiện tối ưu nhất ứng dụng vào sản xuất cellulase từ 2 loại nấm mốc A.oryzae và A.niger đem bổ sung vào thức ăn giúp vật nuôi tiêu hóa, hấp thu thức ăn một cách tốt nhất. Tạo ra năng xuất cao tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi. 1.2.2. Phạm vi ứng dụng Trong phạm vi phòng thí nghiệm. Khi phát triển rộng ứng dụng trong nghiên cứu các chế phẩm vi sinh bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. 1.3. Ý nghĩa Trong chế biến thức ăn chăn nuôi, thành phần thức ăn chứa một hàm lượng l ớn chất xơ-cellulase. Để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng từ nguồn thức ăn này người ta thường bổ sung thêm lương enzyme cellulase vào thức ăn. Enzyme này tham gia phân giải các chất xơ, tinh bột thành đường, các sản phẩm hòa tan, giúp quá trình chuyển hóa thức ăn được tốt hơn. 1.4. Nội dung Khảo sát khả năng sinh enzyme của 2 loài nấm mốc A.oryzae và A.niger Khảo sát để tìm ra nồng độ cơ chất (CMC) mà 2 loại nấm mốc trên phát triển và có khả năng sinh enzyme cellulase tốt nhất. Khảo sát pH ảnh hưởng đến khả năng sinh enzyme cellulase Lên men thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Thu kết quả và biện luận, tìm ra môi trường thích hợp nhất để lên men với quy mô lớn, sản xuất chế phẩm thô để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. 1.5. Kết quả dự kiến Tìm ra những điều kiện cơ chất, pH, môi trường lên men cho 2 loại nấm mốc Aspergilus Niger, Aspergilus Oryzae sinh enzyme cellulase nhiều nhất. GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 3
  4. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 4
  5. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza 2.1. TỔNG QUAN VỀ NƠI THỰC TẬP 2.1.1. Địa điểm Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam Địa chỉ: 121, Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quận 1, TPHCM Tel: 08.8291746 – 8297889 – 8228371 Fax: 08.8297650 Email: iasvn@vnn.vn - Website: http://iasvn.org 2.1.2. Lịch sử hình thành Viện khoa học kỹ thuật Nông Nghiệp Miền Nam (KHKTNNMN) hiện nay tiền thân là Viện Khảo cứu Nông Nghiệp Đông Dương thành lập năm 1925. Từ năm 1956 đến 1975 Viện có tên gọi mới là Viện Khảo Cứu Nông Lâm Súc với những hoạt động chính vẫn tập chung vào nghiên cứu các nhóm cây công nghiệp có giá trị. Từ năm 1975 Viện có tên là Viện KHKTNNMN. 2.1.3. Cơ cấu tổ chức GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 5
  6. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza Sơ đồ tổ chức Ban Giám Đốc Khối phòng quản lý Trung tâm nghiên cứu Khối các phòng nghiệp vụ nghiên cứu Trung tâm nghiên cứu P. Tổ Chức – Hành P. Nghiên cứu Cây thực nghiệm Nông Lương Thực Chánh Nghiệp Hưng Lộc P. Khoa Học và Hợp P. Nghiên cứu Bảo Tác Quốc Tế Vệ Thực Vật Trung tâm nghiên cứu và huấn luyện Chăn P. Nghiên cứu Thổ Nuôi Gia Súc Lớn Nhưỡng – Nông P. Tài Vụ Hoá P. Ngiên cứu Cây Trung tâm nghiên cứu Thực Phẩm thực nghiệm Nông P. Nghiên cứu Bắp nghiệp Đồng Tháp Mười P. Nghiên cứu Trung tâm nghiên cứu Điều và Hồ Tiêu và huấn luyện Chăn Nuôi Bình Thắng P. Nghiên cứu Hệ Thống Nông Nghiệp Trung tâm chuyển giao tiến bộ kỹ thuật Nông Nghiệp P. Nghiên cứu Đại Gia Súc Trung tâm nghiên cứu P. Nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa Tiểu Gia Súc Phòng nghiên cứu Trung tâm nghiên cứu Thức An và Dinh và Phát Triển Mía Dưỡng Cho Gia Đường Súc P. Phân Tích Tổng Hợp và Công Nghệ cao GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 6
  7. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza 2.1.4. Chức năng – Nhiệm vụ  Chức năng của Viện KHKTNNMN: Nghiên cứu giải quyết các vấn đề Khoa học – Kỹ thuật Nông Nghiệp về các loại cây trồng, vật nuôi phục vụ yêu cầu phát triển của các tỉnh phía Nam.  Nhiệm vụ của Viện Nghiên cứu lai tạo, chọn lọc, nhân giống các loại cây trồng, vật nuôi, phòng trừ sâu bệnh hại, các biện pháp kỹ thuật canh tác, hệ thống nông lâm nghiệp, bảo vệ môi trường sinh thái, chế biến bảo quản các sản phẩm nông nghiệp và thức ăn gia súc phục vụ cho sự phát triển nông nghiệp vùng. Nghiên cứu kinh tế thị trường, hạ tầng cơ sở nông nghiệp nông thôn của vùng. Tham gia tư vấn đầu tư, dịch vụ chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất và sản xuất kinh doanh thuộc các lĩnh vực nghiên cứu của Viện theo quy trình hiện hành của nhà nước. Đào tạo cán bộ Khoa học Nông Nghiệp có trình độ trên đại học và bồi dưỡng cán bộ kỹ thuật viên ngành nông nghiệp. Thực hiện hợp tác quốc tế về khoa học – công nghệ thuộc lĩnh vực nông nghiệp, bảo vệ môi trường sinh thái phục vụ cho sự phát triển nông nghiệp bền vững của vùng. 2.1.5. Thành tựu nghiên cứu Những kết quả nghiên cứu và chuyển giao vào sản xuất các giống cây trồng, vật nuôi năng suất cao, chất lượng tốt cùng với các quy trình công nghệ tiên tiến, thích hợp với từng vùng sinh thái đã góp phần giải quyết những khó khăn về lương thực, ổn đ ịnh đời sống xã hội vào những năm đầu sau giải phóng. Trong đó, việc nghiên cứu phòng trừ GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 7
  8. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza rầy nâu hại lúa và chọn tạo ra những giống lúa kháng sâu bệnh đã có ý nghĩa hết sức to lớn. Những nghiên cứu đã được Hội đồng Khoa học Bộ nông Nghiệp công nhận và cho phép phổ biến. Về trồng trọt: giống lúa cạn, giống Bắp lai, giống Đậu xanh, hạt Điều mới, - giống rau, cải ngọt, ớt… Về chăn nuôi: giống heo Yorkshire thuần chủng, Thuộc Nhiêu, Heo lai tỷ lệ - cao, giống gà thả vườn… Những giống bò sữa ở Tp. Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam. - Những công thức phối hợp khẩu phần ăn cho chăn nuôi công nghiệp. - Với những cống hiến liên tục trong 30 năm qua của Viện (1975 – 2005), Đảng và Nhà Nước đã trao tặng Viện KHKTNNMN Huân Chương Độc Lập Hạng II. Năm 2005 Viện được trao tặng 2 giải thưởng Khoa Học cấp nhà nước là chọn tạo giống lúa ĐB VND95-20. 2.2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NẤM MỐC 2.2.1.1. Lịch sử Nấm mốc (fungus, mushroom) là vi sinh vật chân hạch, ở thể tản (thalophyte), tế bào không có diệp lục tố, sống dị dưỡng (hoại sinh, ký sinh, cộng sinh), vách tế bào cấu tạo chủ yếu là chitin, có hay không có celuloz và một số thành phần khác có hàm l ượng thấp. Nấm học (Mycology) được khai sinh bỡi nhà thực vật học người Ý tên là Pier Antonio Micheli (1729) qua tài liệu công bố “giống cây lạ” (Nova Plantarum Genera) nhưng theo Giáo sư Ekriksson Gunnan (1978) thì người có công nghiên cứu sâu về nấm mốc lại là Elias Fries (1794 - 1874). Theo Elizabeth Tootyll (1984) nấm mốc có khoảng 5.100 giống và 50.000 loài được mô tả, tuy nhiên, ước tính có trên 100.000 đ ến 250.000 loài nấm hiện diện trên trái đất. Nhiều loài nấm mốc có khả năng ký sinh trên nhiều ký chủ như động vật, thực vật, đặc biệt trên con người, cây trồng, vật nuôi, sản phẩm sau GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 8
  9. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza thu hoạch chưa hoặc đã qua chế biến, bảo quản. Một số là tác nhân gây bệnh, làm hư các thiết bị thủy tinh bảo quản không tốt nhưng cũng có nhiều loài có ích như tổng hợp ra acit hữu cơ, thuốc kháng sinh, vitamin, kích thích tố tăng trưởng thực vật đã được đưa vào sản xuất công nghiệp và có một số nấm được dùng làm đối tượng nghiên cứu về di truyền học. 2.2.1.2. Hình thái, cấu tạo sợi mốc Sợi nấm (hypha) có dạng hình ống phân nhánh bên trong chứa chất nguyên sinh có thể lưu động. Về chiều dài chúng có sự sinh trưởng vô hạn nhưng về đường kính thì thường chỉ thay đổi trong phạm vi 1-30µm (thông thường là 5-10 µm). Đ ầu sợi nấm có hình viên trụ, phần đầu gọi là vùng kéo dài (extension zone). Lúc sợi nấm sinh trưởng mạnh mẽ đây là vùng thành tế bào phát triển nhanh chóng, vùng này có thể dài đến 30 µm. Dưới phần này thành tế bào dày lên và không sinh trưởng thêm được nữa. Màng nguyên sinh chất thường bám sát vào thành tế bào. Trên màng nguyên sinh chất có một số phần có thể cấu tạo gấp nếp hay xoắn lại. Người ta gọi là biên thể màng (plasmalemmasome) hay biên thể (lomasome). Nhiều khi chúng có tác dụng tiết xuất các chất nào đó. Các kiểu cuống bào tử đính của Aspergillus. a. 1 lớp, b. 2 lớp, c. phiến, d. tia, e. tể (theo Samson và ctv., 1995 2.2.1.3. Thành phần tế bào của một số loại nấm mốc GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 9
  10. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza Thành tế bào (cell wall) của nấm có thành phần hóa học khác nhau. Đây là một tiêu chí quan trọng khi định loại nấm. sau đây là các thành phần chính của thành tế bào ở một số nấm: Chi nấm l 2 3 4 5 6 Thành phần thành tế bào Glucan 16 54 0 43 29 6 Cellulose - 36 0 0 0 0 Chitine 58 0 9 19 1 10 Chitosan - 10 33 - 0 - Mannan -
  11. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza 2.2.1.4. Vị trí và vai trò chung của nấm mốc Nấm mốc có ảnh hưởng xấu đến cuộc sống con người một cách trực tiếp bằng cách làm hư hỏng, giảm phẩm chất lương thực, thực phẩm trước và sau thu ho ạch, trongchế biến, bảo quản. Nấm mốc còn gây hư hại vật dụng, quần áo... hay gây bệnh cho người, động vật khác và cây trồng. Tuy nhiên, các qui trình chế biến thực phẩm có liên quan đến lên men đều cần đến sự có mặt của vi sinh vật trong đó có nấm mốc. Nấm mốc cũng giúp tổng hợp những loại kháng sinh (penicillin, griseofulvin), acit hữu cơ (acit oxalic, citric, gluconic...), vitamin (nhóm B, riboflavin), kích thích tố (gibberellin, auxin, cytokinin), một số enzyme và các hoạt chất khác dùng trong công nghiệp thực phẩm và y, dược, nông nghiệp và chăn nuôi ... đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Ngoài ra, nấm còn giử vai trò quan trọng trong việc phân giải chất hữu cơ trả l ại đ ộ mầu mỡ cho đất trồng. Nấm Aspergillus còn gọi là mốc tương. Sợi nấm có vách ngăn, cuống mang bào tử bụi phồng lên ở ngọn. Các chuổi bào tử bụi từ đầu phồng mọc tỏa khắp mọi hướng. Bào tử bụi có thể màu vàng (Aspergillus flavus), màu đen (Aspergillus niger). Nấm Aspergillus oryzae là loài mốc chính trong quá trình chế tạo tương và tương do Aspergillus oryzae lên men ngon hơn các tương khác vì loại mốc này có khả năng biến đổi tinh bột của gạo nếp thành đường làm cho tương có vị ngọt. Hai loài không độc làm tương là Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae có hình thái và màu sắc rất giống với 2 loài rất nguy hiểm là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus sản sinh ra độc tố Aflatoxin gây bệnh ung thư. Nấm Aspergillus niger tổng hợp các acit hữu cơ như acit citric, acit gluconic, các enzyme… 2.2.2. GIỚI THIỆU VỀ NẤM MỐC ASPERGILUS Ngày nay, bên cạnh vi khuẩn và virus là các tác nhân gây bệnh đã từng được đề cập rất nhiều, người ta còn thấy nhóm vi nấm cũng bắt đầu gây tác hại lên c ơ thể con GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 11
  12. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza người. Do việc sử dụng kháng sinh không đúng cách hoặc dùng nhiều thuốc ức chế miễn dịch, do sự xuất hiện ngày càng nhiều các bệnh gây suy giảm sức đề kháng và do điều kiện sống thấp, dinh dưỡng kém, thiếu vệ sinh... nên vi nấm ngày càng có cơ h ội phát triển và gây bệnh. Aspergillus fumigatus là một loại nấm thuộc giống Aspergillus và là một trong những loài nấm Aspergillus thường gặp nhất và gây bệnh ở những đối tượng suy giảm miễn dịch. A. fumigatus có bộ gen đơn bội ổn định, không có biết rõ chu kỳ hữu tính của loài nấm này và sinh sản bằng cách hình thành bào tử dính (conidiospores) và giải phóng vào trong môi trường. Chúng có khả năng phát triển ở nhiệt độ 37°C (cùng thân nhiệt của người), bào tử là các chất ô nhiễm do hít phải gặp nhiều nhất ở người; tuy nhiên, chúng cũng bị loại trừ nhanh chóng nhờ hệ miễn dịch ở trên những người khỏe mạnh. Aspergillosis là một nhóm bệnh từ hệ quả nhiễm Aspergillus spp. gồm dạng bệnh Asperrgillus thể xâm nhập (invasive aspergillosis), ABPA và u nấm (aspergilloma). Một số bệnh nhân hen phế quản có thể trở nặng do nhiễm nấm này. Thường nấm tồn tại trong không khí, không gây thành bệnh, nhưng khi cơ thể suy giảm miễn dịch như mắc các bệnh ung thư bạch cầu, bệnh nhân đang dùng corticosteroides, bệnh nhân có ghép tạng, xơ hóa nang, HIV/AIDS, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, lao, bệnh u hạt mạn tính, hen nặng và cơ địa mẫn cảm với nấm. Phân loại học nấm thuộc giới Fungi, ngành Ascomycota, bộ Eurotiales, họ Trichocomaceae, giống Aspergillus. Canh thang nuôi cấy nấm A. fumigatus được lựa chọn Một số indolic alkaloids với đặc tính chống nguyên phân (anti-mitotic) đã được nhận biết. Những hợp chất thích hợp được phân loại là tryprostatins, với spirotryprostatin B. Aspergillus là loại nấm có hình giống sợi, có mặt khắp nơi trong tự GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 12
  13. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza nhiên. Chúng thường phân lập thấy trong đất, mảnh vụn cây cỏ, môi trường trong và ngoài nhà. Giống Aspergillus gồm hơn 185 loài, khoảng 20 loài đã được báo cáo như là tác nhân gây ra các nhiễm trùng cơ hội ở người. Trong số này, Aspergillus fumigatus là loài được phân lập phổ biến nhất, tiếp theo là Aspergillus flavus và Aspergillus niger. Nhóm Aspergillus clavatus, Aspergillus glaucus, Aspergillus nidulans, Aspergillus oryzae, Aspergillus terreus, Aspergillus ustus và Aspergillus versicolor là những loài khác mà khi phân lập ít gặp hơn và ít nhận ra là đóng vai trò trong các bệnh nhiễm trùng cơ hội. 2.2.2.1. Đặc điểm đại thể (Marcoscopic featues) Đặc điểm đại thể chính trong các loài nấm này là các chỉ điểm như tỷ lệ phát triển của nấm, màu sắc, khuẩn lạc và sự dung nạp với nhiệt độ. Ngoại trừ Aspergillus nidulans và Aspergillus glaucus, tỷ lệ phát triển là từ nhanh đến trung bình. Trong khi Aspergillus nidulans và Aspergillus glaucus phát triển chậm và đạt đến kích cỡ khuẩn lạc 0.5-1cm sau khi ủ ở nhiệt độ 25°C trong 7 ngày trên môi trường thạch Czapek-Dox, các loài còn lại thì đạt kích thước đường kính 1-9cm trong môi trường đặc biệt. Sự khác biệt về tỷ lệ phát triển như vậy đã giúp các nhà khoa học định loài rõ ràng hơn. Các khuẩn lạc của Aspergillus thì lấm chấm đến bột trên sợi. Màu sắc bề mặt có thể khác nhau tùy theo loài và đảo ngược màu sắc về vàng nhạt trong hầu hết các phân lập. Tuy nhiên, đảo màu sắc có thể từ màu tí đến màu oliu trên một vài dòng của nấm Aspergillus nidulans và từ màu cam sang màu tía trên dòng Aspergillus versicolor. Aspergillus fumigatus là một loại nấm dung nạp tốt với nhiệt độ và phát triển tốt ở nhiệt độ trên 400C. Đặc tính này là duy nhất chỉ có ở riêng Aspergillus fumigatus trong số các loàiAspergillus. Aspergillus fumigatus có thể phát triển ở khoảng nhiệt độ từ 20- 50°C. 2.2.2.2. Đặc điểm vi thể (Microscopic features). Về vi thể, các loài nấm này tương đối giống nhau. Tuy nhiên, một số cấu trúc vi thể khác đặc trưng cho một vài loài và có các chỉ điểm riêng biệt cho xác đ ịnh loài, d ựa trên màu sắc bề mặt và khuẩn lạc nấm. GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 13
  14. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza • Đặc điểm chung cho tất cả loài nấm Trụ nấm tách biệt và có hyalin. Các bào tử có nguồn gốc xuất phát từ các tế bào chân đáy trên trụ đỡ và kết thúc bằng một túi nấm ở đầu. Túi này là một sự hình thành đ ặc trưng cho giống nấm Aspergillus. Hình thể và màu sắc của các bào tử nấm khác nhau giữa các loài. Bao phủ toàn bộ bề mặt túi nấm hoặc từng phần chỉ trên đầu túi (dạng radiate head hoặc columnar head) tính với túi trực tiếp hoặc dính thông qua một tế bào nâng đỡ, gọi là metula. • Đặc điểm riêng chỉ có trên một vài loài nấm Cấu trúc vi thể khác gồm có tế bào Hulle, tế bào xơ,thể quả dạng cầu. Các cấu trúc này là dấu quan trọng và chính yếu giúp định loại các loài nấm Aspergillus. Dạng cầu là một bộ phận tròn, dính liền với nang nấm, mang các bào tử nấm. Các nang nấm lan rộng ra xung quanh khi dạng cầu vỡ ra. Dạng cầu được sinh ra trong giai đoạn sinh sản hữu tính của một vài loài Aspergillus. Bào tử đính bên là một loại bào tử đính hay hạt đính (conidium) được sinh ra bởi sự ly giải tế bào nâng đỡ nó. Chân nấm thường cắt cụt và mang cái mảnh còn lại của các tế bào ly giải. Các tế bào Hulle là các tế bào l ớn vô trùng mang ruột nhỏ. Tương tự như dạng cầu, nó gắn với giai đoạn hữu tính của một vài loài Aspergillus. 2.2.3. GIỚI THIỆU VỀ CHỦNG NẤM MỐC ASPERGILLUS NIGER 2.2.3.1. Phân loại Sinh giới: Eukaryote Giới: Fungi Ngành: Ascomycota Ngành phụ:Pezizomycotina Lớp: Ascomycetes GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 14
  15. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza Bộ: Plectascales Họ: Aspergillaceae Giống: Aspergillus Loài: Aspergilus Niger 1.a Thể bình hai tầng 2.a Khuẩn lạc (bông) trên môi trường thạch czapeck nhìn mắt thường có màu đen như than. 3.a Conidi trưởng thành có đường kính 6-10µm. A. carbonarius (Bainier) Thom 3.b Conidi trưởng thành có đường kính 5,0 µm trở xuống 4.a Cuống conidi không quá 4mm chiều dài 5.a Khuẩn lạc lan rộng nhanh chóng trên thạch czapeck A . ficuum (Reich) Hennings 5.b. Khuẩn lạc mọc chậm trên thạch czapeck 6.a Conidi trưởng thành dẹt ra theo chiều dài hoặc vạch kẻ sọc A . phoenicis (Cda) Thom 6.b Conidi trưởng thành hình cầu, phần lớn 4,0-5,0 µm xù xì không đều, với những gờ rõ và gai không xếp thành vạch kẻ sọc theo chiều dài. A .niger V. Tiegh 4.b Cuống conidi trưởng thành dài quá 5mm tới 1cm, nhưng thường cũng có những thân ngắn hơn mang những bông tiêu giảm. A . pulverulentus (Mc. Alp) Thom 2.b Khuẩn lạc (bông) màu nâu ôliu hơi xám hoặc nâu – ôliu đậm khi còn non thường trở thành màu nâu hơi đỏ cho đến đen hơi nâu, nhưng với màu ôliu hoặc hơi màu xám thường giữ mãi. 3.a Bông mau chóng có màu đen nâu đậm hoặc nâu hơi đỏ 4.a Conidi có đường kính dưới 5µm, dẹt theo chiều ngang và có kẻ sọc khi trưởng thành 5.a Bông mau chóng có màu đen nâu đậm khuẩn lạc mặt trái không màu, cuống conidi phần lớn dài 2-3 mm, có thể dài tới 5,0 µm, conidi phần lớn đường kính 3,0 µm- 3,5 µm. A.awamori Nakazawa 4.b Conidi đường kính 6,0 đến 8,0 µm, hình cầu đến hình gần cầu, nối cục khô A . flavo- fureatis Batista và Maia (xem nhóm A.flavus) 3.b.Bông giữ mãi màu nâu đậm hơi xám hoặc nâu ôliu 4.a Conidi hình elip, có gai rõ 5,0-5,3x3,3-3,8µm A .ellipticus sp. Nov 4.b Conidi chín hình cầu gần như hình cầu, đôi khi hình elip non 5.a Conidi chín có gai rõ GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 15
  16. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza A .heteromorplus Batista và Mais 5.b Conidi chín xù xì nhẹ không đều 6.a Bông nói chung nhỏ, khi già trên thạch mạch nha tách ra thành khá nhiều cột dày đặc phân kì A foetidus (Naka) Thom và Raper 6.b Bông to, cột ít không rõ rệt trên thạch mạch nha 7.a Nền hệ sợi trên thạch mạch nha không có màu hoặc chỉ hơi vàng A foetidus (Naka) T và R.var.acidus N,S, và W 1b Thể hai tầng 2.a Conidi hình cầu đến gần cầu, có gai rõ, bọng thường 20-35 µm nhưng có thể từ 15-45µm 2.b Conidi gần cầu elip rõ,bọng thường đến 60-80µm, có thể từ 35-100µm A .aculeatus Lizuca 2.2.3.2. Cấu trúc vi thể Bào tử dính dài trơn không màu hay nâu, thể bình 2 đáy, túi nấm tròn đầu xòe 2.2.3.3. Hình thái Xác định tên nấm mốc Tên nấm mốc Đặc điểm đại thể Đặc điểm vi thể Khóm nấm mốc có đường  Bông hình cầu có màu  A.niger kính 4 ¸ 5 cm trên thạch  đen. Bọng hình cầu. Thể  Czapek sau 5 ngày.  bình 1 hoặc 2 tầng, ở đa  Khóm nấm mốc màu đen  số loài thể bình 2 tầng,  hoặc nâu đen lấm tấm  Metulae dài gấp đôi tầng  như bã cafe. Phialides. Vách cuống  conidi trơn. Hạt đính hình  cầu đến gần cầu, có gai  rõ. Trụ nấm tách biệt và có hyalin. Các bào tử có nguồn gốc xuất phát từ các tế bào chân đáy trên trụ đỡ và kết thúc bằng một túi nấm ở đầu. Túi này là một s ự hình thành đặc trưng cho giống nấm Aspergillus. Hình thể và màu sắc của các bào tử nấm khác nhau giữa các loài. Aspergillus có bào tử màu đen. GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 16
  17. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza Cơ thể dạng sợi, gọi là khuẩn ty hay sợi nấm (hypha), nhiều sợi (lypha), hợp lại thành hệ sợi nấm (mycelium). Khuẩn ty của nấm mốc A.niger tăng trưởng ở ngọn, vừa dài ra vừa ngăn vách tạo thành nhánh. Khuẩn ty có 2 loại: Khuẩn ty cơ chất (hay khuẩn ty dinh dưỡng) có kích thước nhỏ, màu trắng, bám chặt vào cơ chất môi trường và hấp thu các chất dinh dưỡng. Các khuẩn ty nay bện thành khối. Khi già hệ sợi nấm mốc ngả sang màu vàng. Khuẩn ty khí sinh (hay khuẩn ty sinh sản) có kích thước lớn hơn khuẩn ty cơ chất nhiều lần, trong suốt trên bề mặt cơ chất và từ khuẩn ty khí sinh sẽ có 1 s ợi phát tri ển thành cơ quan sinh sản đặc biệt, mang bào tử. Thành của khuẩn ty nấm có cấu tạo sợi, thành phần hóa học chính là chitin và glucan. Ở A.niger cơ quan sinh sản có dạng như hoa cúc nên được gọi là “nấm cúc”. Cuống bào tử trơn nhẵn, trong suốt hoặc nâu nhạt, cuống bào tử có phần phình to rõ rệt ở đầu, tạo thành bọng lớn dạng hình cầu thường được gọi là bọng đ ỉnh giá hình cầu(vesicle), trên có mọc lên những thể bình là cơ quan tạo bào tử đính (conidi) và t ừ ngọn thể bình sinh ra các chuỗi bào tử đính (conidia). 2.2.3.4. Đặc điểm sinh lý Loại Aspergillus niger phân bố nhiều trong tự nhiên, trong đất, ở xác bã thực vật, hoa quả và đặc biệt có nhiều ở vùng khí hậu ấm áp. Chúng là những cơ thể hiếu khí sống hoại sinh hoặc kí sinh, không có khả năng quang hợp tạo chất hưu cơ mà sống nhờ khả năng hấp thụ các loại chất hữu cơ có sẵn qua bề mặt khuẩn ty. 2.2.3.5. Đặc điểm sinh hóa Khả năng đồng hóa các loại đường khác nhau GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 17
  18. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza A.niger đồng hóa tốt các loại đường như glucose, fructose, saccharose, mannose. Đối với đường sorbose, galactose, A.niger đồng hóa ở mức khá tốt, còn đường lactose thì đồng hóa ở mức trung bình. Nguồn dinh dưỡng nitơ A.niger có khả năng sử dụng ure làm nguồn N và chất điều chỉnh pH, duới tác dụng của enzyme urease, ure phân hủy thành CO2 và NH3. A.niger đồng hóa các muối amon. Việc sử dụng nguồn N hữu cơ, urease và các muói amon đều gắn liền với việc tách NH3 ra rồi hâp thu vào cơ thể. Như vậy NH 3 là trung tâm của con đường dinh dưỡng nitơ của vi sinh vật. Nguồn dinh dưỡng khoáng phospho Sự có mặt của các hợp chất phospho và nồng độ của chúng trong môi tr ường có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật. Thay đổi nồng độ các hợp chất phospho trong môi trường sẽ dẫn đến thay đổi các quá trình tổng hợp hàng loạt các chất hợp phần của tế bào có chứa phospho, tế bào và chất nhân. Ngoài ra, phospho có trong môi trường còn có tác dụng điều chỉnh hoạt tính hệ enzyme đồng hóa các loại thức ăn cacbon. Khả năng sinh tổng hợp enzyme A.niger có khả năng sinh các enzyme như amylase, protease, peptinase, và đặc biệt là hệ enzyme cellulase. 2.2.3.6. Đặc điểm sinh sản. A.niger có thể sinh sản theo hai hình thức chính: Sinh sản sinh dưỡng: từ một đoạn khuẩn ty riêng lẻ có thể phát triển thành một hệ sợi nấm. Khuẩn ty của nấm mốc có thể lẫn vào bụi, không khí bay đi khắp nơi, gặp điều kiện thuận lợi sẽ nhanh chóng phát triễn thành khuẩn lạc mới. Sinh sản vô tính: Reaper và thơm (1968) cho rằng A.niger sinh sản vô tính bằng bào tử trần (conidium). Hầu như các bào tử trần là các bào tử ngoại sinh, nghĩa là được hình GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 18
  19. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza thành ở bên ngoài tế bào sinh bào tử trần (conidiogenóu cell). Các bào tử này sinh ra trực tiếp trên khuẩn ty hoặc đặc biệt là cuống bào tử trần (conidiophone). 2.2.3.7. Ứng dụng Hiện nay, A.niger được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong 1 ngành kinh tế khác để thu nhận các chế phẩm sinh học như acid hữu cơ, enzyme, protein. Trong chăn nuôi, ứng dung lên men thu enzyme bổ sung vào thức ăn chăn nuôi giúp vật nuôi tăng khả năng tiêu hóa, tăng sức đề kháng, cải thiện năng suất vật nuôi giúp vật nuôi phát triển tốt hơn, tăng trọng nhanh hơn tăng lợi nhuận kinh tế,… 2.2.4. GIỚI THIỆU VỀ CHỦNG NẤM MỐC ASPERGILLUS ORYZAE Asp. oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascales, lớp Ascomycetes (nang khuẩn ). Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang , chia sợi thành nhiều bao tế bào (nấm đa bào ). Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đ ứng thằng gọi là cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử c ủa Asp.oryzae thường dài 1-2 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Phía đầu cuống đính bào t ử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn, dài, gọi là những tế bào hình chai. Đầu các tế bào hình chai phân chia thành những bào tử đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử. Đính bào tử của Asp.oryzae có màu vàng lục hay màu vàng hoa cau… Đặc điểm của giống Asp.oryzae giàu các enzyme thủy phân nội bào và ngoại bào (amylase, protease, pectinasa,… ), ta rất hay gặp chúng ở các kho nguyên liệu, trong các thùng chứa đựng bột, gạo… đã hết nhưng không được rửa sạch, ở cặn bã bia, bã rượu, ở lỏi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và phát triển có khi thành lớp mốc, có màu sắc đen, vàng… Màu do các bào tử già có màu sắc. Các bào tử này, dễ bị gió cuốn bay xa và r ơi vào đâu khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới. 2.2.4.1. Phân loại Sinh giới: Eukaryote Giới: Fungi GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 19
  20. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase từ aspergillus niger và aspergillus oryza Ngành: Ascomycota Ngành phụ: Pezizomycotina Lớp: Ascomycetes Bộ: Plectascales Họ: Aspergillaceae Giống: Aspergillus Loài: Aspergilus Oryzae 2.2.4.2. Cấu trúc vi thể Bào tử dính dài trơn không màu hay vàng hoa cau, thể bình 2 đáy, túi nấm tròn đầu xòe 2.2.4.3. Hình thái học và sinh lý học Aspergilus Oryzae là một loại nấm vi thể, cơ chế sinh trưởng của nó là 1 hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, chiều ngang 5 – 7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang, chia sợi thành nhiều bao tế bào ( nấm đa bào). Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng thẳng gọi là cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử Asp.oryzae thường dài 1 – 2 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường. phía đầu cuống đính bào tử phồng lên gọi là bọng. từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ thuôn dài gọi là những tế bào hình chai. Đầu các tế bào hình chai phân chia thành những bào tử đính vào nhau nên gọi là đính bào tử. đính bào tử có màu vàng lục hay màu vàng hoa cau. Thường gọi là mốc màu vàng hoa cau. Khi mới phát triển, hệ sợi có màu trắng sau đó chuyển sang màu vàng, khi già chuyển sang màu lục. Có khả năng sinh enzyme rất mạnh chủ yếu là. Amylase, invertase, maltose, protease, lipase, cellulase, các enzyme oxy hóa khử… Ta thường hay gặp chúng ở các kho nguyên liệu, trong các thùng chứa đựng bột, gạo…đã hết hay chưa được rữa sạch. ở cặn bã bia , rượu, ở lõi ngô, bã sắn…chúng mọc và phát triển có khi thành lớp mốc, có màu sắc đen, vàng. Màu do các bào tử già có màu sắc. các bào tử này dễ bị gió cuốn bay đi xa và rơi vào đâu khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc GVHD: LÊ HOÀNG BẢO VI Trang 20
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược