Phân Lập Tuyển Chọn Các Chủng Baciluus Subtilis Có Khả Năng Sinh Tổng Hợp Poly Gamma Glutamic Acid

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LÂM NGHIỆP

----------o0o----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG Baciluus

subtilis CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP POLY

GAMMA GLUTAMIC ACID

NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MÃ SỐ : 7420201

Giáo viên hướng dẫn : TS. Vũ Kim Dung

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Hải Yến

Lớp : K61 – CNSH

Khóa học : 2016 - 2020

Hà Nội, 2020

i

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành đề tài khóa luận, em xin chân thành cảm ơn các

thầy cô ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, đặc biệt là ban lãnh đạo

Viện cùng các thầy cô Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp đã tạo điều kiện

và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trƣờng.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Th.S Đào Văn

Minh – cán bộ phòng Công nghệ sinh học nông nghiệp – Viện Nghiên cứu

Phát triển Vùng, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, tận tình giúp đỡ em trong suốt

thời gian thực tập và nghiên cứu, giúp cho em có thêm kiến thức chuyên môn,

xây dựng nền tảng vững chắc phục vụ cho việc học tập và nghiên cứu.

Em xin chân thành cảm ơn TS Vũ Kim Dung – chủ nhiệm bộ môn Vi

sinh – Hóa sinh viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp đã tận tình giúp đỡ em

trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Cuối cùng, em xin gửi lời tri ân đến gia đình, bạn bè, những ngƣời luôn

ở bên động viên, khích lệ, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, làm việc

và hoàn thành đề tài.

Với sự cố gắng thực hiện đề tài một cách nghiêm túc nhƣng sự thiếu sót

và hạn chế của bản thân, vẫn gặp phải những điều mà em chƣa làm đƣợc. Rất

mong nhận đƣợc sự đóng góp và đƣa ra ý kiến của quý thầy giáo, cô giáo để

luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i

MỤC LỤC .........................................................................................................ii

DANH MỤC BẢNG........................................................................................iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................ v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...........................................................................vi

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

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................... 2

1.1. Tổng quan về Polygammar Glutamic Acid ............................................... 2

1.1.1. Giới thiệu về PGA ................................................................................... 2

1.1.2. Tính chất PGA ......................................................................................... 3

1.1.3. Phân loại PGA ......................................................................................... 4

1.1.4. Ứng dụng PGA ........................................................................................ 5

1.2. Các nguồn thu nhận PGA ........................................................................... 8

1.2.1. Bacillus subtilis ....................................................................................... 9

1.2.2. Bacillus licheniformis ........................................................................... 10

1.2.3. Bacillus anthracis .................................................................................. 10

1.3. Cơ chế sinh tổng hợp PGA ...................................................................... 10

1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sinh tổng hợp PGA ........................ 13

1.4.1. Ảnh hƣởng của các yếu tố dinh dƣỡng ................................................. 13

1.4.2. Ảnh hƣởng của các yếu tố ngoại cảnh .................................................. 14

1.5. Thu hồi PGA ............................................................................................ 15

1.6. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam..................................... 15

CHƢƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

......................................................................................................................... 18

2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................. 18

2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 18

2.3. Vật liệu ..................................................................................................... 18

2.3.1. Nguồn phân lập ..................................................................................... 18

2.3.2. Hóa chất................................................................................................. 18

2.3.3. Môi trƣờng nuôi cấy .............................................................................. 18

iii

2.3.4. Thiết bị .................................................................................................. 19

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 19

2.4.1. Phƣơng pháp phân lập tuyển chọn chủng có khả năng sinh PGA........ 19

2.4.2. Phƣơng pháp giữ giống vi sinh vật. ...................................................... 21

2.4.3. Phƣơng pháp định tên bằng sinh hóa và sinh học phân tử.................... 21

2.4.4. Phƣơng pháp khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng sinh tổng hợp

PGA ................................................................................................................. 25

2.4.5. Phƣơng pháp thu hồi PGA .................................................................... 27

2.4.6. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng PGA ............................................... 27

2.5. Phƣơng pháp xác định sơ bộ khả năng loại bỏ ion Fe3+, Cu2+

................. 28

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 29

3.1. Phân lập .................................................................................................... 29

3.2. Tuyển chọn đƣợc các chủng B. subtilis có khả năng sinh tổng hợp PGA

cao. .................................................................................................................. 31

3.3. Định tên .................................................................................................... 34

3.3.1 Đặc tính sinh lý, sinh hóa ....................................................................... 34

3.3.2. Định danh bằng sinh học phân tử.......................................................... 35

3.4. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng sinh tổng hợp PGA

của chủng TN5 ................................................................................................ 39

3.4.1. Ảnh hƣởng của pH đến khả năng sinh tổng hợp PGA .......................... 39

3.4.2. Khảo sát thời gian nuôi cấy ................................................................... 40

3.4.3. Ảnh hƣởng của nồng độ chất cảm ứng – Natri glutamate .................... 41

3.4.4. Ảnh hƣởng của tỉ lệ cấp giống .............................................................. 42

3.4.5. Ảnh hƣởng của nồng độ nitơ................................................................. 43

3.5. Xác định sơ bộ khả năng kết tủa ion Fe3+, Cu2+

....................................... 44

CHƢƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................. 45

4.1. Kết luận .................................................................................................... 45

4.2. Kiến nghị.................................................................................................. 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Các chủng vi khuẩn có khả năng tạo γ-PGA (Candela và Fouet) .......... 8

Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái các chủng vi khuẩn phân lập ........................... 29

Bảng 3.2. Khả năng phát triển của các chủng vi sinh vật trên môi trƣờng đặc

hiệu (E đặc) ..................................................................................................... 31

Bảng 3.3. Sự thay đổi hàm lƣợng PGA trong thời gian nuôi cấy của các chủng

vi sinh vật ........................................................................................................ 32