Nghiên cứu sản xuất chế phẩm men vi sinh từ chủng Bacillus subtilis B-N

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố (nhiệt độ, pH, nguồn cacbon, nito, thời gian...) đến sự sinh trưởng từ đó xác định được môi trường và thời gian thích hợp để lên men thu sinh khối chủng Bacillus subtilis B-N. Đã lựa chọn được môi trường nhũ hóa(sữa gầy 10%, trehalose10%; mì chính 5%) tỷ lệ sốngsót đạt 88%, mật độ vi sinh vật trong chế phẩm đạt 1,78.1010 cfu/g. Tỷ lệ sống sót sau 6 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng đạt 60%, sau 12 tháng còn 48%.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sản xuất chế phẩm men vi sinh từ chủng Bacillus subtilis B-N Hóa học và Kỹ thuật môi trường NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM MEN VI SINH TỪ CHỦNG Bacillus subtilis B-N Vũ Văn Dũng1, Lê Đức Anh1, Vũ Duy Nhàn1, Nguyễn Thị Nhàn1, Trần Thị Nguyệt1 Tóm tắt: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố (nhiệt độ, pH, nguồn cacbon, nito, thời gian...) đến sự sinh trưởng từ đóxác định được môi trường và thời gian thích hợp để lên men thu sinh khối chủng Bacillus subtilis B-N. Đã lựa chọn được môi trường nhũ hóa(sữa gầy 10%, trehalose10%; mì chính 5%) tỷ lệ sốngsót đạt 88%, mật độ vi sinh vật trong chế phẩm đạt 1,78.1010 cfu/g. Tỷ lệ sống sót sau 6 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng đạt 60%, sau 12 tháng còn 48%. Từ khóa: Bacillus subtilis, Men vi sinh, Probiotic 1. MỞ ĐẦU Bacillus subtilis là loài vi sinh vật được sử dụng rộng rãi trong các chế phẩm probiotic (vi sinh vật sống) có tác dụng duy trì sự cân bằng hệ vi khuẩn ở ruột, ngăn ngừa rối loạn tiêu hóa do có khả năng tạo bào tử, sinh các enzyme tiêu hóa (amylase, protease…), các chất kháng sinh, các chất kích thích miễn dịch và một số vitamin B[3]. Chủng Bacillus subtilis B-N (B.subtilis B-N) phân lập từ chế phẩm men vi sinh Bioractaze của Nhật bản, đã đượcđịnh danh bằng phương pháp giải trình tự rARN 16S và xác định một số đặc tính probiotic như: có khả năng chịu pH thấp, sinh bacteriocin và một số enzyme tiêu hóa như protease, amylase. Với mục tiêu sản xuất chế phẩm men vi sinh từ chủng B.subtilisB-N làm nguồn nguyên liệu bổ sung vào khấu phần ăn cho bộ đội chúng tôi tiến hành nghiên cứu sản xuất chế phẩm men vi sinh từ chủng vi sinh vật này với nội dung: - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố như nhiệt độ, pH, nguồn cacbon, nguồn nitơ đến khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng B.subtilisB-N từ đó lựa chọn được điều kiện và môi trường thích hợp cho quá trình nhân, thu sinh khối tế bào. - Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm men vi sinh từ chủng B.subtilisB-N và đánh giá sự suy giảm mật độ tế bào vi sinh vật theo thời gian bảo quản. 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Vi sinh vật Chủng vi sinh vật Bacillus subtilis B-N được giữ giống trên môi trường thạch nghiêng và dạng đông khô tại phòng Hóa sinh, Viện Hoá học - Vật liệu. 2.2. Hoá chất 60 V.V.Dũng, L.Đ.Anh, V.D.Nhàn, N.T.Nhàn, T.T.Nguyệt, “Nghiên cứu sản xuất … B-N.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Cao thịt (Canada), nước mắm (Phú quốc),Các hóa chất do Trung quốc sản xuất: tinh bột, saccharose, glucose, fructose, maltose, dung dịch H2SO4 đặc 98%, dung dịch glucose chuẩn 1g/l, phenol, NaOH 0.1 N, Na2CO3), BSA protein huyết thanh bò. Môi trường NB: peptone 5g/l; cao thịt 3g/l 2.3. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp xác định số lượng vi sinh vật: Phương pháp đến tế bào bằng buồng đếm hồng cầu, phương pháp đo độ đục (OD) và xác định số lượng tế bào bằng phương pháp pha loãng tới hạn và nuôi cấy trên môi trường thạch (CFU)[1] - Phương pháp xác định đường tổng bằng Phenol và acid Sulfuric[2] - Phương pháp định lượng protein bằng phương pháp Lowry[2] - Phương pháp tính toán lượng môi trường bổ sung trong lên men tạo sinh khối cao [4]. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự phát triển của chủng B.subtilis B-N 3.1. 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 3.1.2. Ảnh hưởng của pH Chủng B.subtilisB-N được nuôi cấy Chủng B.subtilisB-N được nuôi cấy trên môi trường NB ở các nhiệt độ 20, trên môi trường NB có pH: 5; 5,5; 6,0; 25, 27, 30, 34, 37, 40 và 450C. Sau 24 6,5; 7,0; 7,5; 8. Sau 24 giờ nuôi cấy, giờ lên men, xác định khả năng sinh đánh giá khả năng sinh trưởng bằng trưởng bằng phương pháp đếm khuẩn lạc phương pháp đếm khuẩn lạc. (CFU). Hình 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự Hình 2. Ảnh hưởng của pH đến sự phát phát triển của chủng B.subtilis B-N. triển của chủng B.subtilis B-N. Kết quả cho thấy nhiệt độ 370C thích Qua hình 2 ta thấy tại pH 7 cho số hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của lượng tế bào lớn nhất. chủng B.subtilisB-N. Sau khi xác định được pH tối ưu chúng tôi tiến hành quá trình lên men ổn định pH 7 trong suốt quá trình nuôi cấy bằng HCl 1N. Kết quả được trình bày trong bảng dưới đây. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học – Vật liệu, 10 - 2015 61  Hóa học và Kỹ thuật môi trường Bảng 1. Ảnh hưởng của sự ổn định giá trị pH tối ưu đến sự phát triển của chủng B.subtilis B-N. pH CFU/ml (*108) OD Thay đổi 4.21±0.05 1.32 7 5.20±0.02 ...