Phân lập hệ vi sinh đường ruột và nghiên cứu khả năng xử lý lục bình (Eichhornia Crassipes) kết hợp với hỗn hợp rau dư thừa từ ấu trùng ruồi lính đen (Hermetia Illucens)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

ĐỀ TÀI:

PHÂN LẬP HỆ VI SINH ĐƢỜNG RUỘT VÀ NGHIÊN

CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes)

KẾT HỢP VỚI HỖN HỢP RAU DƢ THỪA TỪ ẤU TRÙNG

RUỒI LÍNH ĐEN (Hermetia illucens).

Mã số đề tài: 24

Bình Dƣơng, tháng 04/2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

TÊN ĐỀ TÀI:

PHÂN LẬP HỆ VI SINH ĐƢỜNG RUỘT VÀ NGHIÊN

CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes)

KẾT HỢP VỚI HỖN HỢP RAU DƢ THỪA TỪ ẤU

TRÙNG RUỒI LÍNH ĐEN (Hermetia illucens).

Mã số đề tài: 24

Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Các thành viên: Phạm Kim Huyền

Đặng Hồng Nhung

Nguyễn Thanh Triều

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Bảo Châu

TS. Nguyễn Bảo Quốc

Bình Dƣơng, tháng 04/2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1. Thông tin chung:

- Tên đề tài: PHÂN LẬP HỆ VI SINH ĐƢỜNG RUỘT VÀ NGHIÊN CỨU KHẢ

NĂNG XỬ LÝ LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes) KẾT HỢP VỚI

HỖN HỢP RAU DƢ THỪA TỪ ẤU TRÙNG RUỒI LÍNH ĐEN

(Hermetia illucens).

- Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thanh Thảo

- Lớp: DH14NN41 Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Năm thứ: 04 Số năm đào tạo: 2014 - 2018

- Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Bảo Châu

TS. Nguyễn Bảo Quốc

2. Mục tiêu đề tài:

- Phân lập được một số chủng vi sinh vật trong đường ruột ấu trùng ruồi lính đen rồi

tiến hành định danh để nhận biết loài và đặc điểm của chúng.

- Nghiên cứu khả năng xử lý lục bình và hỗn hợp rau dư thừa bằng ấu trùng ruồi lính

đen.

3. Tính mới và sáng tạo:

Việc phân lập hệ vi sinh vật đường ruột ấu trùng ruồi lính đen giúp khám phá thêm

sự đa dạng về hệ vi sinh vật trong ruột côn trùng, nhận biết được các chủng vi sinh có

lợi hay có hại đối với môi trường sống để phục vụ cho việc nghiên cứu cũng như giải

pháp phòng trừ sinh học. Bên cạnh đó, việc xử lý lục bình từ ấu trùng ruồi lính đen

cũng là một giải pháp mới hiện nay, vừa tiêu thụ vừa cung cấp sản phẩm phụ như phân

hữu cơ từ lục bình sau xử lý và thu được lượng nhộng ruồi lính đen với hàm lượng

protein đáng kể.

4. Kết quả nghiên cứu:

Chúng tôi phân lập được 7 chủng vi khuẩn đường ruột lần lượt là TH1, TH2, TH3,

TH4, TH5, TH6, TH7. Dựa vào kết quả thử nghiệm sinh hóa và định danh bằng kỹ

thuật sinh học phân tử so sánh với trình tự trên ngân hàng gen NCBI bằng phần mềm

Blast, kết luận 7 chủng có nguồn gốc và mối liên hệ tương đồng với các chủng

Providencia stuartii, Klebsiella pneumonia, Serratia marcescens, Morganella

morganii, Staphylococcus kloosii. Nghiên cứu của nhóm tác giả Hyunbum Jeon

Soyoung Park, Jiyoung Choi và cs (2012) đã phân lập từ ruột ấu trùng ruồi lính đen

(Hermetia illucens) và định danh dựa trên trình tự 16S rRNA tương đồng từ mẫu DNA

của ấu trùng ruồi lính đen cho ăn ba chế độ khác nhau là rác thải, thức ăn gia súc và

cơm. Kết quả thấy rằng 86,89% các chủng vi khuẩn được tìm thấy trong nhóm ăn rác

thải thực phẩm tương đồng với Klebsiella pneumonia, Enterococus caccae, Klebsiella

granulomata, xác định được 12,84% các loài vi khuẩn trong nhóm ấu trùng ăn cơm

tương ứng với Morganella morganii. Và trong nhóm ấu trùng ăn thức ăn gia súc phân

lập được 9,48% chủng vi khuẩn có độ tương đồng với Providencia stuartii. Như vậy,

nghiên cứu đã mở ra một hứa hẹn làm phong phú về các chủng vi sinh vật phân lập

được từ ruột côn trùng góp phần vào thử nghiệm phòng trừ vi khuẩn gây bệnh cho cây

trồng và vật nuôi.

Đã xây dựng được quy trình xử lý lục bình và hỗn hợp rau dư thừa bằng ấu trùng

ruồi lính đen cung cấp 6,42g ấu trùng và tạo ra 99,55g phân hữu cơ từ 200g lục bình

(đã ủ với 1,25ml/0,5kg Trichoderma trong 3 tuần) và 300g hỗn hợp rau dư thừa. Kết

quả này cũng tương tự với nghiên cứu của Longyu Zheng và cs (2012). Ông đã khảo

sát tỉ lệ phối trộn giữa rơm và thức ăn thừa nhà hàng để ấu trùng ruồi lính đen xử lý là

30% rơm: 70% thức ăn thừa nhà hàng cho kết quả tốt nhất.

5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và

khả năng áp dụng của đề tài:

Qua nghiên cứu này, giúp nhận biết thêm một số chủng vi sinh có trong ruột ấu

trùng ruồi lính đen, hiểu rõ hơn về đặc điểm, khả năng và công dụng của chúng góp

phần làm phong phú hệ vi sinh vật đường ruột côn trùng. Việc sử dụng lục bình kết

hợp với hỗn hợp rau dư thừa làm thức ăn cho ấu trùng ruồi lính đen vừa là giải pháp để

ngăn chặn sự phát triển mạnh của lục bình, cũng như thu gom các loại rau quả thừa gây

ô nhiễm môi trường, nguồn nước, vừa cung cấp sản phẩm phụ sau xử lý như phân hữu

cơ phục vụ ngành trồng trọt, đồng thời thu lại nguồn nhộng ruồi với lượng protein đáng

kể, là một trong số nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng cho vật nuôi.

6. Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài: Tham gia báo

cáo poster hội nghị quốc tế Đại học Nông Lâm 1st Indo – Asean Conference On

Innovative Approaches In Appliess Sciences And Technologies.

Tên đề tài: Isolation midgut bacteria and researching ability of water hyacinths

management (Eichhornia crassipes) combined with vegetables waste from larvae of

the black soldier fly (Hermetia illucens).

Ngày 16 tháng 04 năm 2018

Sinh viên chịu trách nhiệm chính

thực hiện đề tài

(ký, họ và tên)

Nguyễn Thị Thanh Thảo

Nhận xét của ngƣời hƣớng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực

hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi)

…………………………………........................................................................................

............................................................................................................................................

............................................................................................................................................

Ngày 18 tháng 04 năm

Xác nhận của đơn vị

(ký tên và đóng dấu)

Ngƣời hƣớng dẫn

(ký, họ và tên)

Nguyễn Ngọc bảo Châu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN

CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I. SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN:

Họ và tên: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Sinh ngày: 04 tháng 12 năm 1996

Nơi sinh: Bình Định

Lớp: DH14NN41 Khóa: 2014 - 2018

Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Địa chỉ liên hệ: nhà trọ Hoàng Yến – P. Phú Lợi – Thủ Dầu Một – Bình Dương

Điện thoại: 01642543349 Email: [email protected]

II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích của sinh viên từ năm thứ 1 đến năm

đang học):

* Năm thứ 1:

Ngành học: Công Nghệ Sinh Học Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Kết quả xếp loại học tập: 7.0

* Năm thứ 2:

Ngành học: Công Nghệ Sinh Học Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Kết quả xếp loại học tập: 6.7

* Năm thứ 3:

Ngành học: Nông nghiệp Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Ảnh 4x6

Kết quả xếp loại học tập: 6.77

* Năm thứ 4:

Ngành học: Nông nghiệp Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Kết quả xếp loại học tập: 6.87

Ngày 16 tháng 04 năm 2018

Xác nhận của đơn vị

(ký tên và đóng dấu)

Sinh viên chịu trách nhiệm chính

thực hiện đề tài

(ký, họ và tên)

Nguyễn Thị Thanh Thảo

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG.........................................................................................................i

DANH MỤC HÌNH.........................................................................................................ii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ..................................................................................................iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................v

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

PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU...............................................................................4

1.1. RUỒI LÍNH ĐEN..................................................................................................................5

1.1.1. Phân loại.......................................................................................................5

1.1.2. Đặc điểm hình thái ruồi lính đen qua các giai đoạn.................................6

1.1.3. Ưu điểm của ruồi lính đen..............................................................................7

1.2. HỆ VI SINH VẬT ĐƢỜNG RUỘT CÔN TRÙNG ............................................................9

1.2.1. Sơ lƣợc về hệ vi sinh vật đƣờng ruột........................................................................9

1.1.2. Các nghiên cứu trên thế giới.....................................................................11

1.2.3. Các nghiên cứu trong nước..........................................................................12

1.3. LỤC BÌNH...........................................................................................................................12

1.3.1. Giới thiệu về lục bình ................................................................................12

1.3.2. Các giải pháp xử lý lục bình .....................................................................13

1.4. TÌNH HÌNH RAU QUẢ DƢ THỪA..................................................................................14

1.5. TRICHODERMA SP. VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH Ủ VI SINH.15

1.5.1. Trichoderma sp..............................................................................................15

1.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ vi sinh............................................17

PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP..............................................................19

2.1. VẬT LIỆU ................................................................................................................................20

2.2. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ MÔI TRƢỜNG...........................................................................20

2.2.1. Thiết bị............................................................................................................20

2.3.2. Dụng cụ..........................................................................................................20

2.3.3. Môi trường – Hóa chất..................................................................................21

2.3.4. Thuốc thử.......................................................................................................21

2.4.1. Phương pháp thu nhận và xử lý mẫu ..........................................................22

2.4.2. Tiến hành phân lập vi khuẩn đường ruột ...................................................23

2.4.3. Phương pháp hỗ trợ định danh các chủng vi khuẩn đường ruột ruồi lính

đen bằng kỹ thuật sinh hóa.....................................................................................25

2.4.4. Phương pháp hỗ trợ định danh vi khuẩn đường ruột ruồi lính đen có khả

năng đối kháng nấm bệnh trên cây trồng bằng kỹ thuật sinh học phân tử ........30

2.4.5. Chuẩn bị nguyên liệu, xác định tỷ lệ phối trộn lục bình với hỗn hợp rau

dư thừa, tiến hành xử lý hỗn hợp bằng ấu trùng ruồi lính đen và theo dõi các

chỉ tiêu sau thí nghiệm............................................................................................32

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................38

3.1. KẾT QUẢ PHÂN LẬP VI KHUẨN .......................................................................................39

3.2. KẾT QUẢ HỖ TRỢ ĐỊNH DANH SƠ BỘ CÁC CHỦNG VI KHUẨN ĐƢỜNG RUỘT

CỦA ẤU TRÙNG RUỒI LÍNH ĐEN BẰNG KỸ THUẬT SINH HÓA......................................44

3.3. KẾT QUẢ HỖ TRỢ ĐỊNH DANH SƠ BỘ CÁC CHỦNG VI KHUẨN ĐƢỜNG RUỘT

CỦA ẤU TRÙNG RUỒI LÍNH ĐEN BẰNG KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ...................44

3.4. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH TỶ LỆ PHỐI TRỘN TỐI ƢU CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÝ GIỮA

LỤC BÌNH VÀ RAU DƢ THỪA...................................................................................................56

3.4.1. Sự phù hợp của môi trƣờng hỗn hợp đối với số lƣợng ấu trùng ruồi lính đen.............56

3.4.2. Nhiệt độ trong thời gian ấu trùng xử lý hỗn hợp........................................58

3.4.3. Sự sụt giảm khối lượng hỗn hợp..................................................................59

3.4.4. Kích thước và khối lượng ấu trùng..............................................................60

3.5. QUY TRÌNH XỬ LÝ LỤC BÌNH VÀ HỖN HỢP RAU DƢ THỪA....................................63

PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................65

4.1. KẾT LUẬN...............................................................................................................................66

4.2. ĐỀ NGHỊ ..................................................................................................................................66

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................67