Tài liệu Nghiên cứu lên men các chủng vi sinh probiotics và ứng dụng trong chăn nuôi gà

B GIÁO D C VÀ ÁÀO T O TRƯ NG Á I H C TÂY NGUYÊN PHÙNG DI P LÀI NGHIÊN C U LÊN MEN CÁC CH!NG VI SINH PROBIOTICS VÀ NG D NG TRONG CHĂN NUÔI GÀ LU%N VĂN TH C SĨ SINH H C BUÔN MA THU T, NĂM 2011 B GIÁO D C VÀ ÁÀO T O TRƯ NG Á I H C TÂY NGUYÊN PHÙNG DI P LÀI NGHIÊN C U LÊN MEN CÁC CH!NG VI SINH PROBIOTICS VÀ NG D NG TRONG CHĂN NUÔI GÀ Chuyên ngành: Sinh h c th c nghi m Mã s : 60 42 30 LU%N VĂN TH C SĨ SINH H C Ngư.i hư1ng d4n khoa h8c: PGS.TS. Nguy>n Anh Dũng BUÔN MA THU T, NĂM 2011 i L I CAM ĐOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các s li u, k!t qu# nêu trong lu$n văn là trung th'c và chưa ñư)c ai công b trong b+t kỳ m-t công trình nào khác. M/i s' giúp ñ2 và các thông tin trích d5n ñã ñư)c nêu rõ ngu8n g c. Ngư:i cam ñoan Phùng Di p Lài ii L I C M ƠN Đ@ hoàn thành lu$n văn t t nghi p này, tôi xin tA lòng bi!t ơn sâu sDc ñ!n: PGS.TS NguyHn Anh Dũng, Giám ñ c Trung tâm Công ngh Sinh h/c, Trư:ng ĐKi H/c Tây Nguyên, ngư:i hưMng d5n khoa h/c tr'c ti!p ñã t$n tình hưMng d5n phương pháp nghiên c u và ñóng góp nhiOu ý ki!n quí báu, giúp ñ2 tôi trong su t quá trình h/c t$p, nghiên c u và hoàn thành lu$n văn. Lãnh ñKo Trư:ng ĐKi H/c Tây Nguyên, t$p th@ thQy cô giáo phòng Sau ñKi h/c, Khoa khoa h/c T' nhiên&Công ngh và Khoa Nông Lâm nghi p. Các bKn bè và ngư:i thân ñã giúp ñ2, ñ-ng viên tôi trong quá trình h/c t$p và nghiên c u. Trân tr/ng c#m ơn. Ngư:i th'c hi n Phùng Di p Lài iii M CL C M Đ U ................................................................................................. 1 1. Tính c p thi t .................................................................................... 1 2. M c tiêu c!a ñ$ tài........................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa h,c ............................................................................. 2 4. Ý nghĩa th.c ti/n ............................................................................. 2 5. Gi2i h3n ñ$ tài................................................................................... 2 CHƯƠNG 1. T6NG QUAN TÀI LI9U ................................................ 3 1.1. T:ng quan v$ vi sinh v>t probiotics ............................................... 3 1.2. Thành phAn c!a probiotics ............................................................. 3 1.2.1. Bacillus subtilis .............................................................................. 4 1.2.2. Lactobacillus acidophilus ............................................................... 5 1.2.3. Saccharomyces cerevisiae .............................................................. 7 1.2.4. Nitrosomonas sp. ............................................................................ 10 1.3. Tiêu chí ch,n l.a vi sinh v>t probiotics .......................................... 11 1.4. Cơ ch tác ñEng c!a probiotics ....................................................... 11 1.4.1. Tác ñ ng kháng khu n ................................................................... 11 1.4.2. Tác ñ ng bi u mô ru t ................................................................... 12 1.4.3. Tác ñ ng mi"n d#ch ........................................................................ 12 1.4.4. Tác ñ ng ñ$n vi khu n ñư&ng ru t ................................................. 12 1.4.5. Tác ñ ng tăng kh( năng h)p th* th+c ăn ....................................... 12 1.5. Vai trò c!a probiotics ...................................................................... 12 1.5.1. Đ-i v.i v/t nuôi ............................................................................. 12 1.5.2. Đ-i v.i con ngư&i .......................................................................... 13 1.6. MEt sI lưu ý khi sL d ng probiotics ............................................... 13 1.7. Y u tI Pnh hưQng ñ n hiRu quP c!a probiotics .............................. 13 1.8. Công nghR lên men .......................................................................... 14 iv 1.8.1. Gi-ng vi sinh v/t ............................................................................ 14 1.8.2. Nhân gi-ng vi sinh v/t ................................................................... 15 1.8.3. Lên men ......................................................................................... 16 1.9. Các d3ng ch phXm vi sinh v>t (VSV) ............................................ 18 1.9.1. Ch$ ph m nhân nuôi trên môi trư&ng th4ch b5ng ......................... 18 1.9.2. Ch$ ph m VSV d4ng d#ch th ....................................................... 18 1.9.3. Ch$ ph m VSV d4ng khô ................................................................ 19 1.9.4. Ch$ ph m VSV d4ng ñông khô ....................................................... 19 1.9.5. Ch$ ph m d4ng b t ch)t mang ....................................................... 20 1.10. Tình hình nghiên c^u .................................................................... 24 1.10.1. Trên th$ gi.i ................................................................................. 24 1.10.2. Trong nư.c ................................................................................... 26 CHƯƠNG 2. N_I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CdU ........ 33 2.1. NEi dung nghiên c^u........................................................................ 33 2.2. Phương pháp nghiên c^u ................................................................ 33 2.2.1. Đ-i tư9ng và v/t li;u ..................................................................... 33 2.2.2. Phương pháp phân l/p và b(o qu(n m?u ...................................... 34 2.2.3. Phương pháp phân tích ñ#nh lư9ng vi sinh v/t ............................... 36 2.2.4. Phương pháp nghiên c+u xây dBng quy trình nuôi c)y các chDng vi sinh probiotics ......................................................................................... 38 2.2.5. Phương pháp nghiên c+u (nh hưEng cDa ch$ ph m probiotics trong chăn nuôi gà ..................................................................................................... 41 2.2.6. Phương pháp xF lý th-ng kê .......................................................... 41 CHƯƠNG 3. KfT QU NGHIÊN CdU VÀ TH O LUgN ............... 42 3.1. Nghiên c^u mô tP ñhc ñiim sinh h,c c!a mEt sI ch!ng vi sinh Probiotics ................................................................................................ 42 3.1.1. ĐHc ñi m hình thái khu n l4c cDa các chDng vi sinh probiotics ..... 42 3.1.2. ĐHc ñi m sinh hIc cDa các chDng vi sinh probiotics ....................... 43 v 3.1.3. M-i tương quan giKa ñ ñ*c (chM s- OD) và s- lư9ng t$ bào (CFU/ml) .................................................................................................. 43 3.2. Nghiên c^u quy trình lên men các ch!ng vi sinh probiotics và t3o ch phXm probiotics .............................................................................. 47 3.2.1. Tnh hưEng cDa môi trư&ng nuôi c)y ñ$n sinh trưEng cDa các chDng vi sinh probiotics .......................................................................................... 47 3.2.2. Tnh hưEng cDa th&i gian nuôi c)y ñ$n sinh trưEng cDa các chDng vi sinh probiotics .......................................................................................... 53 3.2.3. Tnh hưEng cDa pH ñ$n sinh trưEng cDa các chDng vi sinh probiotics ...55 3.2.4. Tnh hưEng cDa nhi;t ñ ñ$n sinh trưEng cDa các chDng vi sinh probiotics ................................................................................................. 57 3.2.5. Tnh hưEng cDa ñ lVc ñ$n sinh trưEng cDa các chDng vi sinh probiotics ................................................................................................. 59 3.2.6. Xây dBng qui trình t4o ch$ ph m probiotics ................................... 61 3.3. nh hưQng c!a thki gian bPo quPn ñ n m>t ñE VSV c!a ch phXm ..63 3.4. Nghiên c^u hiRu quP c!a viRc sL d ng ch phXm probiotics trong chăn nuôi gà ............................................................................................ 64 3.4.1. Tnh hưEng cDa ch$ ph m probiotics ñ$n s- lư9ng tr+ng ................ 65 3.4.2. Tnh hưEng cDa ch$ ph m probiotics ñ$n kh-i lư9ng tr+ng ............. 67 3.4.3. Tnh hưEng cDa ch$ ph m probiotics ñ$n kh( năng kháng b;nh E gà ñX tr+ng .................................................................................................... 69 KfT LUgN VÀ Đm NGHn..................................................................... 73 TÀI LI9U THAM KH O ..................................................................... 75 vi CÁC CHo VIfT TpT _ MRS Deman Rogosa Sharpe _ ĐTQH Đcc tính quang h/c _MCN Mct cDt ngang _ MT Môi trư:ng _ B.subtilis Bacillus subtilis _ L.acidophilus Lactobacillus acidophilus _ S.cerevisiae Saccharomyces cerevisiae _ VSV Vi sinh v$t _ rpm Rounds per minutes (vòng mfi phút) _ TB Trung bình vii DANH M C CÁC B NG B#ng 1.1: Tình hình chăn nuôi gia cQm Đak Lak trong 10 năm (2000_2009) .......................................................................................... 32 B#ng 2.1: inh hưjng c a thành phQn MT ñ!n sinh trưjng c a B.subtilis .............................................................................................. 38 B#ng 2.2: inh hưjng c a thành phQn MT ñ!n sinh trưjng c a L.acidophilus ........................................................................................ 38 B#ng 2.3: inh hưjng c a thành phQn MT ñ!n sinh trưjng c a S.cerevisiae .......................................................................................... 39 B#ng 2.4: inh hưjng c a thành phQn MT ñ!n sinh trưjng c a Nitrosomonas sp. ...................................................................................... 39 B#ng 3.1: Hình thái khukn lKc c a 4 ch ng vi sinh v$t.......................... 42 B#ng 3.2: Hình thái t! bào c a 4 ch ng vi sinh probiotics .................... 43 B#ng 3.3: Chl s OD và s lư)ng t! bào (CFU/ml) B.subtilis ............... 43 B#ng 3.4: Chl s OD và s lư)ng t! bào (CFU/ml) L.acidophilus ........ 44 B#ng 3.5: Chl s OD và s lư)ng t! bào (CFU/ml) S.cerevisiae ........... 45 B#ng 3.6: Chl s OD và s lư)ng t! bào (CFU/ml) Nitrosomonas sp. .. 46 B#ng 3.7: inh hưjng c a thành phQn môi trư:ng ñ!n sinh trưjng c a B. subtilis ....................................................................................... 48 B#ng 3.8: inh hưjng c a môi trư:ng nuôi c+y ñ!n sinh trưjng L.acidophilus ........................................................................................ 49 B#ng 3.9: inh hưjng c a môi trư:ng nuôi c+y ñ!n sinh trưjng c a S.cerevisiae ................................................................................... 50 B#ng 3.10: inh hưjng c a môi trư:ng nuôi c+y ñ!n sinh trưjng c a Nitrosomonas sp............................................................................ 52 B#ng 3.11: inh hưjng c a th:i gian nuôi c+y ñ!n sinh trưjng c a các ch ng.................................................................................................... 54 viii B#ng 3.12: inh hưjng c a pH ñ!n sinh trưjng c a các ch ng ............. 56 B#ng 3.13. inh hưjng c a nhi t ñ- ñ!n sinh trưjng c a các ch ng ..... 58 B#ng 3.14: inh hưjng c a t c ñ- lDc ñ!n sinh trưjng c a các ch ng... 59 B#ng 3.15: inh hưjng c a th:i gian b#o qu#n ñ!n sinh trưjng c a các ch ng.................................................................................................... 63 B#ng 3.16: inh hưjng c a ch! phkm probiotics ñ!n s lư)ng tr ng................................................................................................. 66 B#ng 3.17: inh hưjng c a ch! phkm probiotics ñ!n kh i lư)ng tr ng ................................................................................................ 67 B#ng 3.18: S con gà bq nhiHm b nh TB trong ô theo ngày............... 70 ix DANH M C CÁC HÌNH Vs VÀ Đt THn Đ8 thq 3.1: Đư:ng tương quan tuy!n tính gira A(CFU/ml) và OD625nm c a B.subtilis ............................................................................................. 44 Đ8 thq 3.2: Đư:ng tương quan tuy!n tính gira A(CFU/ml) và OD600nm c a L.acidophilus ...................................................................................... 45 Đ8 thq 3.3: Đư:ng tương quan tuy!n tính gira A(CFU/ml) và OD610nm c a S.cerevisiae ........................................................................................ 46 Đ8 thq 3.4: Đư:ng tương quan tuy!n tính gira A(CFU/ml) và OD625nm c a Nitrosomonas sp. ................................................................................ 47 Bi@u ñ8 3.1: inh hưjng c a thành phQn MT ñ!n sinh trưjng c a B.subtilis......48 Bi@u ñ8 3.2: inh hưjng c a MT nuôi c+y ñ!n sinh trưjng c a L.acidophilus .. 50 Bi@u ñ8 3.3: inh hưjng c a thành phQn MT ñ!n sinh trưjng c a S.cerevisiae .. 51 Bi@u ñ8 3.4: inh hưjng c a MT nuôi c+y ñ!n sinh trưjng c a Nitrosomonas sp. ...................................................................................... 52 Đ8 thq 3.5: inh hưjng c a th:i gian nuôi c+y ñ!n sinh trưjng c a các ch ng.... 54 Bi@u ñ8 3.5: inh hưjng c a pH ñ!n các ch ng ......................................... 57 Bi@u ñ8 3.6: inh hưjng c a nhi t ñ- ñ!n các ch ng ................................. 58 Bi@u ñ8 3.7: inh hưjng c a t c ñ- lDc ñ!n sinh trưjng c a các ch ng...... 60 Bi@u ñ8 3.8: inh hưjng c a ch! phkm probiotics ñ!n s lư)ng tr ng ....... 66 Bi@u ñ8 3.9: inh hưjng c a ch! phkm probiotics ñ!n kh i lư)ng tr ng ... 68 Bi@u ñ8 3.10: inh hưjng c a ch! phkm probiotics ñ!n kh# năng kháng b nh c a gà ñs tr ng ......................................................................................... 70 1 M Đ U 1. Tính c p thi t c a ñ tài "Probiotics là các vi sinh v t s ng khi ñưa m t lư ng c n thi t vào cơ th ñem l!i hi"u qu% có l i cho cơ th ". Các vi khu)n s ng ñư c phân l p t, các ch-ng vi khu)n có l i cho cơ th ; các ch-ng này qua th0c nghi"m ch1ng minh ñư c tác d3ng có l i cho cơ th , không gây b"nh, có kh% năng t7n t!i khi qua d! dày t8i ru t không b9 tiêu di"t b;i acid d! dày và khi lưu gi< ph%i có kh% năng t7n t!i th=i gian dài. L i ích c-a vi sinh probiotics là: Đ i kháng v8i m m b"nh probiotics kích thích tăng s lư ng h7ng c u, ñ!i th0c bào, t bào lympho và ñBc tính c-a vi khu)n là ti t acid, H2O2, lysozyme…[32]; tác ñ ng lên promoter trong quá trình tăng trư;ng c-a ñ ng v t b;i các chLt như biotin và vitamin B12[60]; tăng quá trình hLp thu dinh dưPng; 1c ch vi sinh v t gây b"nh [61]; tăng cư=ng h" th ng miQn d9ch [16]; cân bRng khu h" vi sinh v t cho ñư=ng ru t; vi sinh probiotics không mang m m b"nh và chLt ñ c h!i [23]. Ngày nay, khuynh hư8ng sT d3ng li"u pháp thay th cho li"u pháp kháng sinh dùng trong ñiVu tr9 b"nh ngày càng ñư c chú trXng và phát tri n, nhLt là nh - Xem thêm -