Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật xử lý mùn cưa nuôi trồng mộc nhĩ, nấm sò

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ------------------------- NGUYỄN BẢO CHÂU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT XỬ LÝ MÙN CƯA LÀM CƠ CHẤT NUÔI TRỒNG MỘC NHĨ VÀ TÁI SỬ DỤNG BÃ THẢI ĐỂ TRỒNG NẤM SÒ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Hà Nội 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ------------------------- NGUYỄN BẢO CHÂU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT XỬ LÝ MÙN CƯA LÀM CƠ CHẤT NUÔI TRỒNG MỘC NHĨ VÀ TÁI SỬ DỤNG BÃ THẢI ĐỂ TRỒNG NẤM SÒ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 9420201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: GS. Phạm Văn Toản TS. Phạm Bích Hiên Hà Nội 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, được thực hiện với sự giúp đỡ của nhóm cán bộ Viện ôi t ư ng nông ng iệp, Viện oa c ông ng iệp Việt am à T ư ng Đại h c Hoa Lư, in Bìn. Các số liệu và kết quả nêu trong luận án là trung thực à c ưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong bản luận án này. Hà Nội, tháng 03 năm 2018 Tác giả Ng n ảo Ch i LỜI CẢM ƠN T ước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. ạm V n Toản, Giám đốc Viện oa c ông ng iệp Việt am, T. ạm B c Hi n, T ư ng Ban Đào tạo sau đại c, Viện oa c ông ng iệp Việt am, n ững ngư i thầy đã nhiệt tìn ướng dẫn tôi trong qua trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn t ể anh chị em cán bộ i n c ức Bộ môn in c ôi t ư ng, Ban giám đốc à Lãn đạo các p ng c ức n ng, Viện ôi t ư ng ông ng iệp đã tạo m i điều kiện thuận lợi và nhiệt tìn giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu t ư ng Đại h c Hoa Lư, T ư ng TH T c uy n Lương V n Tụy, in Bìn đã tạo m i điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin cảm ơn Ban Đào tạo sau đại c c ng toàn t ể các thầy giáo, cô giáo t uộc Viện oa c nông ng iệp Việt am đã tận tìn giúp đỡ, dạy bảo trong suốt quá trình h c tập và thực hiện luận án. Hà Nội, tháng 03 năm 2018 Ng n ảo Ch ii MỤC LỤC LỜI CA ĐOA.

ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC BẢNG. vii DANH MỤC HÌNH. ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.

xi MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của luận án. Mục tiêu của luận án. Ý ng ĩa k oa c và thực tiễn của luận án.

Giới thiệu chung về mộc n ĩ à nấm sò. Nguồn gốc và phân loại. Giá trị din dưỡng của nấm sò và mộc n ĩ. Điều kiện sin t ư ng và phát triển của mộc n ĩ à nấm sò.

Nguồn din dưỡng. Sản xuất nấm n t n t ế giới và Việt Nam. Hợp chất ligno - xenluloza. Vi sinh vật phân giải ligno - xenluloza.

Vi sinh vật phân giải xenluloza. Vi sinh vật phân giải lignin. Các yếu tố ản ư ng đến quá trình phân giải ligno - xenluloza của vi sinh vật26 iii 1. Nguyên liệu trồng mộc n ĩ, nấm sò và tái sử dụng bã thải trồng mộc n ĩ.

Nguyên liệu trồng mộc n ĩ, nấm sò. Xử lý và sử dụng m n cưa làm cơ c ất trồng nấm. Tái sử dụng bã thải trồng mộc n ĩ. VẬT LIỆ VÀ H Ơ G HÁ GHIÊ CỨU.

Vật liệu nghiên cứu. Thiết bị và hóa chất. ương p áp ng i n cứu. ương p áp i sin ật.

Xác định mật độ tế bào vi sinh vật. Phân lập, tuyển ch n vi sinh vật phân giải xenluloza. Phân loại xạ khuẩn. Xác địn điều kiện sin t ư ng, phát triển thích hợp của chủng xạ khuẩn phân lập.

Xác định hoạt độ xenlulaza. Xác định hoạt độ lignin peroxidaza. Xác định hoạt độ manganese peroxidaza. Xác định cacbon tổng số.

Xác địn nitơ tổng số. Xác địn àm lượng xenluloza. Xác địn àm lượng đư ng khử. Tối ưu a điều kiện nuôi cấy t eo p ương p áp bề mặt đáp ứng.

Bố trí thí nghiệm. Thí nghiệm đán giá ản ư ng của V V đến khả n ng p ân giải m n cưa. Thí nghiệm đán giá k ả n ng c uyển hóa các hợp chất hydratcacbon trong m n cưa của chủng xạ khuẩn. Thí nghiệm nghiên cứu khả n ng sử dụng chủng xạ khuẩn trong xử lý mùn cưa làm cơ c ất trồng mộc n ĩ.

Thí nghiệm nghiên cứu khả n ng tái sử dụng bã thải trồng nấm sò. Mô hình sử dụng chế phẩm xạ khuẩn trong sản xuất nấm n. Mô hình trồng mộc n ĩ. Mô hình trồng nấm sò trên bã thải trồng mộc n ĩ.

ương p áp t eo dõi sin t ư ng và phát triển của nấm n. ẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Phân lập, tuyển c n i sin ật p ân giải ợp c ất ligno- xenluloza. Phân lập, tuyển ch n vi sinh vật phân giải hợp chất ligno - xenluloza.

Khả n ng sử dụng vi sinh vật phân giải ligno - xenluloza trong xử lý m n cưa làm cơ c ất trồng mộc n ĩ. Định danh chủng MC05. Đặc điểm hình thái, sinh hóa chủng MC05. Giải trình tự gen của chủng MC05.

g i n cứu sản xuất c ế p ẩm xạ khuẩn ủ m n cưa làm cơ c ất t ồng mộc n ĩ. Điều kiện nhân sinh khối xạ khuẩn Streptomyces thermocoprophilus MC05 bằng kỹ thuật lên men chìm. T i gian n ân sin k ối. Tỷ lệ tiếp giống ban đầu.

Tối ưu a điều kiện nhân sinh khối xạ k uẩn Streptomyces thermocoprophilus MC05. ui t ìn sản xuất c ế p ẩm Streptomyces thermocoprophilus MC05. Sử dụng c ế p ẩm xạ khuẩn ủ m n cưa làm cơ c ất t ồng mộc n ĩ. Điều kiện sử dụng chế phẩm xạ khuẩn ủ m n cưa.

Độ ẩm ban đầu của m n cưa. Din dưỡng bổ sung. Liều lượng chế phẩm. Chất lượng m n cưa ủ bổ sung chế phẩm xạ khuẩn.

Quy trình sử dụng chế phẩm xạ khuẩn ủ m n cưa t ồng mộc n ĩ. in t ư ng, phát triển của mộc n ĩ t n m n cưa ủ bổ sung chế phẩm xạ khuẩn. Tái sử dụng bã t ải t ồng mộc n ĩ để t ồng nấm s. Ủ bã t ải t ồng mộc n ĩ bằng chế phẩm xạ khuẩn.

in t ư ng, phát triển à n ng suất nấm sò trồng trên bã thải t ồng mộc n ĩ ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn. ô ìn ứng dụng c ế p ẩm i sin ật xử lý m n cưa làm cơ c ất t ồng mộc n ĩ à tái sử dụng bã t ải t ồng mộc n ĩ t ồng nấm s. Mô hình trồng mộc n ĩ t n m n cưa xử lý bằng chế phẩm vi sinh. Mô hình trồng nấm sò trên bã thải trồng mộc n ĩ ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn 100 ẾT L Ậ VÀ Đ GH.

105 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔ G BỐ LIÊ A ĐẾN LUẬN ÁN. 106 TÀI LIỆ THA HẢO. Tài liệu tiếng việt. Tài liệu tiếng Anh.

i vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Thành phần din dưỡng của một số loại nấm s tươi. Thành phần axit amin của một số loại nấm sò. Thành phần din dưỡng của mộc n ĩ.

Thành phần ligno - xenluloza t ong m n cưa. Thành phần hóa h c của m n cưa. Kết quả phân lập vi sinh vật có khả n ng p ân giải xenluloza .3 ả n ng tổng hợp enzyme xenlulaza, lignin peroxidaza à manganese peroxidaza của c ủng MC05. ức độ giảm khối lượng m n cưa ủ bằng các kỹ thuật khác nhau.

Hiệu quả chuyển hóa ligno - xenluloza t ong m n cưa ủ bằng các kỹ thuật khác nhau. in t ư ng, phát triển của hệ sợi mộc n ĩ t n m n cưa ủ bằng các kỹ thuật k ác n au. Đặc điểm khuẩn lạc chủng C0 t n môi t ư ng ISP. Một số đặc điểm sinh hóa của chủng MC05.

Miền khảo sát các điều kiện nhân sinh khối đối ới c ủng vi sinh vật Streptomyces thermocoprophilus MC05. ân t c p ương sai Ano a của mô ìn đối với chủng Streptomyces thermocoprophilus MC05. ương án tối ưu các điều kiện nuôi cấy của Streptomyces thermocoprophilus MC05. C ất lượng sinh khối xạ k uẩn t ong điều kiện lên men tối ưu.

Khả n ng tồn tại của chủng MC05 trong chế phẩm. Thông số kỹ thuật nhân sinh khối xạ khuẩn Streptomyces thermocoprophilus MC05 trên thiết bị lên men chìm dung tích 50 lít. Tỷ lệ C của m n cưa ủ bằng các kỹ thuật khác nhau. Tốc độ phát triển hệ sợi mộc n ĩ t n m n cưa ủ bằng các kỹ thuật khác nhau.

Tỷ lệ bịch mộc n ĩ t ối hỏng t n m n cưa ủ bằng các kỹ thuật khác nhau. Tốc độ t ng t ư ng đư ng kính tai mộc n ĩ sau k i ạch bịch. Hiệu suất sinh h c của mộc n ĩ t n m n cưa ủ theo các kỹ thuật khác nhau. Hàm lượng các chất din dưỡng của mộc n ĩ t ồng t n cơ c ất khác nhau 90 Bảng 3.

Hiệu quả sử dụng chế phẩm xạ khuẩn ủ m n cưa làm cơ c ất trồng mộc n ĩ. Hàm lượng cacbon, nitơ tổng số của bã thải t ồng mộc n ĩ ủ bằng các kỹ thuật khác nhau. Tốc độ phát triển hệ sợi nấm s t n các cơ c ất khác nhau. T i gian p át t iển ệ sợi nấm s t n các cơ c ất k ác n au.

ng suất nấm s tươi t ồng t n các cơ c ất khác nhau. Hàm lượng din dưỡng nấm sò trồng t n cáccơ c ất khác nhau .