Nghiên Cứu Thu Nhận Levan Từ Bacillus Subtilis Và Bước Đầu Ứng Dụng Sản Xuât Thức Ăn Chăn Nuôi Cho Gà Cảnh Giai Đoạn 1 14 Ngày Tuổi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LÊ ANH TÚ

NGHIÊN CỨU THU NHẬN LEVAN TỪ (Bacillus subtilis)

VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN

NUÔI CHO GÀ CẢNH GIAI ĐOẠN 1-14 NGÀY TUỔI

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MÃ NGÀNH: 8420201

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. VŨ KIM DUNG

Hà Nội, 2020

i

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi dưới sự

hướng dẫn của TS. Vũ Kim Dung. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là

trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và được trích dẫn đầy đủ theo quy định. Công

trình chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2020

Người cam đoan

Lê Anh Tú

ii

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Lâm nghiệp, bằng sự

biết ơn và kính trọng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo đã

nhiệt tình hướng dẫn, giảng dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong

suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện đề tài nghiên cứu này.

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Vũ Kim Dung - Bộ môn

Công nghệ Vi sinh - Hóa sinh, Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Đại học Lâm

nghiệp, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề

tài. Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các bạn sinh viên

phòng Công nghệ Vi sinh - Hóa sinh, Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Đại

học Lâm nghiệp.

Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo bộ phận Feed Technology - Công ty Cổ

phần Chăn nuôi CP Việt Nam, chi nhánh Xuân Mai, Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi

được tham gia học tập, nghiên cứu trong 2 năm học và giúp đỡ tôi trong việc thực

hiện phần ứng dụng của đề tài nghiên cứu.

Một lần nữa cũng xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, đồng

nghiệp đã động viên, tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này.

Tuy nhiên điều kiện về năng lực bản thân còn hạn chế, luận văn chắc chắn

không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các

thầy cô giáo, bạn bè và đồng nghiệp để bài luận văn của tôi được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2020

Học viên

Lê Anh Tú

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ii

MỤC LỤC................................................................................................................ iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................v

DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................vi

DANH MỤC CÁC HÌNH.......................................................................................vii

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................................3

1.1. Tổng quan về levan...........................................................................................3

1.1.1. Giới thiệu về levan .....................................................................................3

1.1.2. Tính chất.....................................................................................................6

1.1.3. Nguồn thu nhận levan ................................................................................7

1.1.4. Một số môi trường nuôi cấy kích thích B. subtilis sinh levan....................8

1.1.5. Ứng dụng của levan .................................................................................10

1.2. Thức ăn chăn nuôi gà cảnh .............................................................................12

1.2.1. Giới thiệu về một số giống gà cảnh .........................................................12

1.2.2. Quy trình sản xuất thức ăn chăn nuôi gà giai đoạn 1 - 14 ngày tuổi ......15

Chương 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....22

2.1. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................22

2.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................22

2.3. Vật liệu nghiên cứu.........................................................................................22

2.3.1. Vi sinh vật.................................................................................................22

2.3.2. Môi trường ...............................................................................................22

2.3.3. Hóa chất ...................................................................................................23

2.3.4. Thiết bị và dụng cụ...................................................................................23

2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................23

2.4.1. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình sinh tổng hợp levan (Jothi và

cs, 2019) .............................................................................................................23

iv

2.4.2. Phương pháp tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng

hợp levan theo quy hoạch bậc hai Box-Behnken (Bruna và cs, 2013) ..............24

2.4.3. Phương pháp nghiên cứu điều kiện thu nhận levan.................................25

2.4.4. Phương pháp xây dựng quy trình sản xuất cám gà cảnh bổ sung levan

(giai đoạn 1-14 ngày tuổi)..................................................................................26

2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................30

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................31

3.1. Kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp

levan ......................................................................................................................31

3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ sucrose ..............................................................31

3.1.2. Ảnh hưởng của pH ban đầu .....................................................................32

3.1.3. Ảnh hưởng của nguồn nito .......................................................................33

3.1.4. Ảnh hưởng của nồng độ nito....................................................................34

3.1.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp ................................................................36

3.1.6. Ảnh hưởng của tốc độ lắc ........................................................................36

3.2. Tối ưu điều kiện sinh tổng hợp levan .............................................................38

3.3. Nghiên cứu điều kiện thu nhận levan .............................................................41

3.3.1. Ảnh hưởng của các loại dung môi đến hàm lượng levan thu được .........41

3.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích dịch chiết levan và dung môi đến hàm lượng

levan thu được ....................................................................................................43

3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ kết tủa đến hàm lượng levan thu được .............44

3.3.4. Ảnh hưởng của thời gian kết tủa đến hàm lượng levan thu được............45

3.4. Nghiên cứu quy trình sản xuất cám gà cảnh từ chế phẩm levan (giai đoạn 1 -

14 ngày tuổi)..........................................................................................................46

3.4.1. Xác định tỷ lệ levan phối trộn ..................................................................46

3.4.2. Nghiên cứu xác định nhiệt độ ép viên ......................................................48

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................51

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................52

PHỤ LỤC

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ

B. subtilis Bacillus subtilis

Ca Canxi

CP Cruide Protein

CS Cộng sự

Fat Fat

FOS Fructo - oligosaccharides

Fib Fiber

GE Gross Energy

GP Glucose trypton

M Moisture

MTCB Môi trường cơ bản

P Photpho

QC&Lab Quality Control & Laboratory

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TGA Trypton Glucose Agar

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Độ kết dính của một số polymer tự nhiên ..................................................7

Bảng 2.1. Bảng xác định các biến ảnh hưởng, các mức và khoảng thay đổi từng

biến số .......................................................................................................................25

Bảng 2.2. Thành phần nguyên liệu trong công thức cám gà con giai đoạn 1 - 14

ngày tuổi....................................................................................................................26

Bảng 2.3. Thành phần dinh dưỡng sau khi bổ sung levan theo các tỷ lệ..................27

Bảng 2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ ép viên đến chất lượng cám viên ......................27

Bảng 2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ép viên đến các chỉ tiêu vi sinh .........................28

Bảng 3.1. Ma trận thực nghiệm Box-Behnken ba yếu tố và hàm lượng levan thu

được trong các điều kiện nuôi cấy khác nhau ...........................................................39

Bảng 3.2. Kết quả phân tích phương sai mô hình tối ưu bằng phần mềm DX11 .....41

Bảng 3.3. Kết quả phân tích dinh dưỡng cám trong công thức ................................47

Bảng 3.4. Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng................................................48

khi bổ sung chế phẩm levan ......................................................................................48

Bảng 3.5. Kết quả kiểm tra cảm quan khi bổ sung chế phẩm levan trong công thức

thức ăn chăn nuôi ......................................................................................................49

Bảng 3.6. Kết quả phân tích vi sinh khi bổ sung chế phẩm levan trong thức ăn chăn

nuôi............................................................................................................................49