PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI KHUẨN PHÂN GIẢI CELLULOSE VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ PHỤ PHẨM CÂY CHUỐI

Ngày nhận bài: 19-03-2025

Ngày xuất bản: 21-03-2025

DOI: https://doi.org/10.1234/2cgvk186

Lượt xem

57

Download

17

Số: Tập 23 Số 2 (2025)

Chuyên mục:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

Cách trích dẫn:

Hương, V., Hoàng, N., & Huyền, N. (2025). PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI KHUẨN PHÂN GIẢI CELLULOSE VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ PHỤ PHẨM CÂY CHUỐI. Tạp Chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 23(2). https://doi.org/10.1234/2cgvk186

PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI KHUẨN PHÂN GIẢI CELLULOSE VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ PHỤ PHẨM CÂY CHUỐI

Vũ Huỳnh Hương (*) 1 , Nguyễn Vĩnh Hoàng 1 , Nguyễn Thị Huyền 1

  • Tác giả liên hệ: vqhuong@vnua.edu.vn
  • 1 Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

    • Từ khóa

    Cây chuối, cellulose, cellulase, Bacillus megaterium

    Tóm tắt


    Ở Việt Nam, chuối chiếm 19% tổng diện tích cây ăn quả, cho sản lượng khoảng 1,4 triệu tấn, nhưng chỉ sử dụng được khoảng 12% khối lượng, 88% còn lại là chất thải rắn. Mục đích của nghiên cứu là phân lập và tuyển chọn được chủng vi khuẩn có khả năng phân giải cellulose, thành phần chính của chất thải rắn và bước đầu ứng dụng trong xử lý phụ phẩm cây chuối. Kết quả phân lập được vi khuẩn có khả năng phân giải cellulose mạnh là chủng Bacillus megaterium H3 từ 12 mẫu đất và rác thải cây chuối, đồng thời lựa chọn được môi trường và điều kiện nuôi cấy vi khuẩn phù hợp để sinh enzyme cellulase hoạt lực cao. Vi khuẩn Bacillus megaterium H3 sinh enzyme tốt nhất ở trong môi trường có nguồn carbon là CMC, nguồn nitơ là NH4Cl. Điều kiện nuôi cấy thích hợp cho vi khuẩn
    B. megaterium H3 sinh enzyme cellulase hoạt tính cao ở nhiệt độ 30°C, thời gian 16h, tốc độ lắc 200 vòng/phút, pH ban đầu 7,0. Phụ phẩm thân chuối bổ sung vi khuẩn B. megaterium H3 giúp phân giải cellulose tốt hơn 32,28% so với mẫu đối chứng. Kết quả của nghiên cứu sẽ làm tiền đề cho các nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học xử lý phụ phẩm từ cây chuối.

    Tài liệu tham khảo

    Abou-Taleb K.A., Mashhoor W.A., Nasr S.A., Sharaf M.S. & Abdel-Azeem H.H. (2009). Nutritional and environmental factors affecting cellulase production by two strains of cellulolytic Bacilli. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 3(3): 2429-2436.

    Afzal I., Shah A.A., Makhdum Z., Hameed A. & Hasan F. (2012). Isolation and characterization of cellulase producing Bacillus cereus MRLB1 from soil. Minerva Biotecnologica. 24(3): 101.

    Bharucha U., Patel K. & Trivedi (2013). Optimization of Indole acetic and production bt Pseudomonas putida UB1 and its effect as plant growth-promoting rhizobacteria on Mustard. Agricultural Research. 2(3): 215-221.

    Đinh Hồng Duyên, Nguyễn Thế Bình & Vũ Thanh Hải (2017). Tuyển chọn vi khuẩn có khả năng phân hủy phế phụ phẩm sau thu hoạch quả vải. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 53(B): 61-70.

    Đào Thị Thùy Dương, Chu Thị Lưu, Đỗ Thị Thắm, Trần Thị Bích Hường & Vũ Văn Hùng (2022). Ảnh hưởng của khoảng cách trồng đến sinh trưởng phát triển và năng suất Chuối nuôi cấy mô (Musa accuminata L.) tại huyện Trảng Bom, tỉnh

    Đồng Nai. Tạp chí Khoa học và Công nghệ

    Lâm nghiệp. 3.

    Đỗ Năng Vịnh, Lê Như Kiểu, Lê Thị Thanh Thuỷ, Hà Thị Thuý, Mai Đức Chung, Nguyễn Văn Toàn, Mai Thị Vân Khánh, Lê Trung Hiếu & Nguyễn Thành Đức (2020). Phân lập, tuyển chọn và định danh vi khuẩn có khả năng phân huỷ cellulose để xử lý bã bùn mía. Tạp chí khoa học công nghệ nông nghiệp Việt Nam. 1(110): 78-84.

    FAO (1986). Determination of moisture content. FAO food and nutrition paper. 14(7): 205.

    Gilbert L. (2019). Packaging made from banana plants an a-peeling alternative. UNSW Sydney. Retrieved from https://www.unsw.edu.au/newsroom/news/ 2019/11/packaging-made-from-banana-plants-an-a-peeling-alternative on Oct 26, 2022.

    Gomaa E.Z. (2013). Optimization and characterization of alkaline protease and carboxymethyl-cellulase produced by Bacillus pumillus grown on Ficus nitida wastes. Brazilian Journal of Microbiology. 44: 529-537.

    Gupta P., Samant K. & Sahu A. (2012). Isolation of cellulose-degrading bacteria and determination of their cellulolytic potential. International journal of microbiology. 2012. doi:10.1155/2012/578925.

    Haug R. (2018). The practical handbook of compost engineering. Routledge.

    Huang J., Zhang D., Ou Y., Zhang G., Zheng L., Lin L., Ye X., Zhu X. & Pan, Y. (2018). Optimization of cultural conditions for Bacillus megaterium cultured in Agaricus bisporus industrial wastewater. BioMed Research International. 2018.

    Khan M.N., Luna I.Z., Islam M.M., Sharmeen S., Salem K.S., Rashid T.U., Zaman A., Haque P. & Rahman M. M. (2016). Cellulase in waste management applications. In Gupta V. G. New and future developments in microbial biotechnology and bioengineering: Microbial cellulase system properties and applications. Elsevier. 237-256.

    Miller G.L. (1959). Use of dinitrosalycylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry. 31: 538-542.

    Monsalve J.F., Medina de Perez V.I. & Ruiz Colorado A.A. (2006). Ethanol producction of banana shell and cassava starch. Dyna. 73(150): 21-27.

    Nguyễn Ngọc Ẩn, Nguyễn Lê Hiền Hòa, Trần Nguyễn Diễm Linh, Bùi Thị Luyến, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Diệu Hạnh & Phạm Tấn Việt (2021). Khảo sát các điều kiện sinh tổng hợp cellulase từ Bacillus amyloliquefaciens D19. Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM. 49(01).

    Nguyễn Lân Dũng, Ngô Đình Quyết & Phạm Văn Ty (2009). Vi sinh vật học. Nhà xuất bản Giáo dục,

    Hà Nội.

    Nguyễn Thùy Dương (2012). Nghiên cứu sự tổng hợp cảm ứng cellulase ở một số chủng Bacillus phân lập từ đất vườn. Luận văn thạc sĩ sinh học. Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.

    Nguyễn Việt Hưng (2019). Nghiên cứu tách lignin và xenlulozơ từ rơm rạ bằng phương pháp axit và kiềm dưới sự hỗ trợ của song siêu âm. Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội.

    Nguyễn Xuân Thành, Lê Văn Hưng & Phạm Văn Toàn (2003). Giáo trình công nghệ vi sinh vật trong nông nghiệp và xử lý ô nhiễm môi trường. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.

    Nguyễn Thị Thu Thủy, Trần Thị Xuân Phương, Cao Thị Dung, Lê Thị Hương Xuân & Trương Thị Hồng Hải (2017). Phân lập, tuyển chọn một số chủng vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose và bước đầu ứng dụng trong xử lí phế phụ phẩm nông nghiệp làm phân hữu cơ vi sinh. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp. 1(1).

    Nguyễn Thị Thu Thủy, Nguyễn Tiến Long & Trần Thanh Đức (2018). Phân lập, tuyển chọn và định danh vi khuẩn có khả năng phân giải cellulose để sản xuất phân hữu cơ vi sinh. Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. 127(30): 117-127.

    Sadhu S., Saha P., Mayilraj S. & Maiti T. K. (2011). Lactose-enhanced cellulase production by Microbacterium sp. isolated from fecal matter of zebra (Equus zebra). Current microbiology. 62: 1050-1055.

    Shahid Z.H., Irfan M., Nadeem M., Syed Q. & Qazi J.I. (2016). Production, purification, and characterization of carboxymethyl cellulase from novel strain Bacillus megaterium. Environmental Progress & Sustainable Energy. 35(6): 1741-1749.

    Shakoor S., Aftab S. & Rehman A. (2013). Characterization of cellulose degrading bacterium, Bacillus megaterium S3, isolated from indigenous environment. Pakistan Journal of Zoology. 45(6): 1655-1662.

    Thanh Tâm (2021). Cây chuối có thể mang về tỷ USD, nếu tận dụng tốt mọi phần. Tạp chí Kinh tế nông thôn.

    Trần Thị Hồng Nguyệt & Phan Duệ Thanh (2019). Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cấy đến khả năng sinh cellulase của 2 chủng vi khuẩn phân lập từ đất trồng và bông thải trồng nấm rơm. Tạp chí khoa học tự nhiên. 64(10A): 120-127.

    Vary P.S., Biedendieck R., Fuerch T., Meinhardt F., Rohde M., Deckwer W.D. & Jahn D. (2007). Bacillus megaterium from simple soil bacterium to industrial protein production host. Applied microbiology and biotechnology. 76: 957-967.

    Vimal J., Venu A. & Joseph J. (2016). Isolation and identification of cellulose degrading bacteria and optimization of the cellulase production. International Journal of Research in Biosciences. 5(3): 58-67.

    Vos P., Garrity G., Jones D., Krieg N.R., Ludwig W., Rainey F.A., Schleifer K.H. & Whitman W.B. (Eds.) (2011). Bergey's manual of systematic bacteriology: Volume 3: The Firmicutes. Springer Science & Business Media.

    Vũ Thị Dinh, Phan Thị Thu Nga, Hoàng Trung Doãn & Trần Liên Hà (2018). Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn chịu nhiệt độ cao, thích nghi dải pH rộng, có hoạt tính cellulose cao và bước đầu ứng dụng xử lý nước thải nhà máy giấy. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. 1.

    Walke R.H. (1975). The preparation, characterization and agricultural use of bark-sewage compost. University of New Hampshire.