Luận Văn Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy vi khuẩn LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS để sản xuất chế phẩm PROBITICS

CHƯƠNG 1 - MỞ ĐẦU
​

Probitics là những vi sinh vật sống có ảnh hưởng tốt đến vật chủ bằng cách giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột. Vi khuẩn probiotics giúp hoàn thiện hệ tiêu hóa, kháng các vi khuẩn gây bệnh thông qua các chất kháng khuẩn ( acid, bacteriocins, H2O2), tăng cường hệ thống miễn dịch, giảm cholesterol trong máu, khắc phục hiện tượng không tiêu hóa đường lactose có trong sữa, giảm tiêu chảy Đặc biệt vi khuẩn probiotics không gây hại cho vật chủ.

Hiện nay probiotics được ứng dụng rộng rãi trong các thực phẩm, dược phẩm, trong chăn nuôi. Sử dụng probiotics trong dược phẩm và chăn nuôi có thể hạn chế được việc sử dụng kháng sinh, giảm tác động đến sức khỏe con người.
Phần lớn các chế phẩm probiotics là vi khuẩn lactic được phân lập từ hệ đường ruột của người và động vật và được xem là an toàn: L. acidophilus, L. casei .

Môi trường MRS là môi trường chuẩn để phân lập và nuôi cấy vi khuẩn lacitc để thu sinh khối, nhưng nếu sử dụng môi trường này thì giá thành sản phẩm cao, kết quả chế phẩm tạo thành giá rất cao.
Đề tài :” Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus acidophilus để sản xuất chế phẩm probiotics ”. Với mục đích tận dụng các nguồn nguyên liệu rẻ tiền để thay thế cho môi trường MRS trong sản xuất sinh khối vi khuẩn lactic nói chung và L. acidophilus nói riêng.

Nội dung nghiên cứu của đề tài:

 Khảo sát chọn nguồn cacbon thay thế glucose trong mơi trường lên men.
 Tối ưu hóa môi trường cho sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn L. acidophillus
 So sánh động học nuôi cấy L. acidophilus trên môi trường MRS và môi trường tối ưu
 So sánh khả năng ức chế vi sinh vật chỉ thị (E. coli) của dịch nuôi cấy L. acidophilus trong môi trường MRS và dịch chiết dứa tối ưu.


Mục lục

Chương 1 Mở đầu

Chương 2: Tổng quan tài liệu

2.1. Probiotics. 3
2.1.1. lịch sử nghiên cứu Probiotics . 3
2.1.2. Định nghĩa Probiotics 4
2.1.3. Cơ chế tác động của probiotics. 4
2.1.3.1. Sản sinh ra các chất kháng khuẩn 5
2.1.3.2. Cạnh tranh vị trí gắn kết 6
2.1.3.3. Cạnh tranh nguồn dinh dưỡng 7
2.1.3.4. Kích thích miễn dịch 8
2.1.4. Vi sinh vật probiotic: 8
2.1.4.1.Vi khuẩn lactic: 8
2.1.4.2.Nấm men:. 11
2.1.5. Các tiêu chuẩn chọn vi khuẩn 13
2.1.6. Ứng dụng của probiotics 13
2.1.6.1. Trong thực phẩm và dược phẩm 13
2.1.6.2. nông nghiệp 18
2.1.6.2.1. Nuôi trồng thủy hải sản. 18
2.1.6.2.2. Chăn nuôi 22
2.2. Công nghệ sản xuất chế phẩm probiotics: 26
2.3. Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 29
2.3.1. Phân loại 29
2.3.2. Đặc điểm hình thái và sinh lý 30
2.3.3. Đặc tính sinh hóa 30
2.3.4. Hoạt tính probiotic của Lactobacillus acidophilus 31
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men: 32
2.4.1. Nguồn cacbon 33
2.4.2 Nguồn nitơ 38
2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật
2.5.1. Ảnh hưởng của pH 42
2.5.2. Ảnh hưởng nhiệt độ
2.5.3. Ảnh hưởng oxy

Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

3.1. Vật liệu nghiên cứu 46
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 46
3.1.2. Môi trường nuôi cấy 46
3.1.3. Hóa chất 46
3.1.4. Thiết bị và dụng cụ 48
3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Quan sát đặc hình thái của Lactobacillus acidophilus 48
3.2.1.1. Quan sát đại thể L. acidophillus 48
3.2.1.2. Quan sát vi thể 48
3.2.2. Tối ưu hóa môi trường lên men L. acidophilus
3.2.2.1. Khảo sát sự phát triển vi khuẩn L. acidophilus trong hai môi trường rỉ đường và dịch chiết dứa
3.2.2. 2. Tối ưu hóa môi trường 51
3.2.2.2.1. Thực nghiệm theo kế hoạch thực nghiệm đầy đủ các yếu tố .52
3.2.2.2.2. Kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm theo tiêu chuẩn Fishe
3.2.2.2.3. Tối ưu hóa thực nghiệm bằng phương pháp lên dốc 56
3.2.3. Xác định đường cong tăng trưởng L.acidophilus trong môi trường MRS và môi trường dịch chiết dứa tối ưu bằng phương pháp đo độ đục
3.2.4. Xác địng sự thay đổi pH theo thời gian của môi trường MRS và dịch chiết dứa tối ưu trong quá trình lên men
3.2.5. Xác định hàm lượng đường giảm theo thời gian của hai môi trường MRS và dịch chiết dứa tối ưu 57
3.2.6. So sánh khả năng ức chế vi sinh vật chỉ thị của dịch nuôi cấy L. acidophilus trong môi trường MRS và dịch chiết dứa tối ưu

Chương 4 : Kết quả và biện luận

4.1. Quan sát hình thái vi khuẩn L. acidophilus 61
4.2. Kết quả tối ưu hóa môi trường lên men
4.2.1. Kết quả khảo sát hai môi trường rỉ đường và dịch chiết dứa 62
4.2.2. Tối ưu hóa môi trường 64
4.2.2.1. Kết quả thực nghiệm theo kế hoạch đầy đủ các yếu tố 64
4.2.2.2. Kết quả kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm theo tiêu chuẩn Fisher
4.2.2.3. Kết quả tối ưu hóa thực nghiệm bằng phương pháp lên dốc
4.3. Kết quả xác định đường công sinh trưởng vi khuẩn L. acidophilus trong hai môi trường MRS và dịch chiết dứa tối ưu 69
4.4. Kết quả xác định sự thay đổi pH theo thời gian của hai môi trường MRS và dịch chiết dứa tối ưu
4.5. Kết quả xác định hàm lượng đường giảm theo thời gian của hai môi trừơng lên men MRS và dịch chiết dứa tối ưu
4.6. Kết quả So sánh khả năng ức chế vi sinh vật chỉ thị của dịch nuôi cấy L. acidophilus trong môi trường MRS và dịch chiết dứa tối ưu. .73
4.7. Tính toán kinh tế cho môi trường dịch chiết dứa tối ưu

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

5.1. Kết luận 79
5.2. kiến nghị 80
Tài liệu tham khảo
Phụ lục