Khóa luận Phân lập, tuyển chọn vi nấm phân hủy xenlulo dưới tán rừng Thông tại Đại Lải, Vĩnh Phúc
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------
SẦM VĂN ĐÔNG
PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI NẤM PHÂN HỦY XENLULO DƯỚI
TÁN RỪNG THÔNG TẠI ĐẠI LẢI, VĨNH PHÚC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên nghành
Khoa
: Chính quy
: Quản lý tài nguyên rừng
: Lâm nghiệp
Khóa học
: 2015 - 2019
Thái Nguyên, năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------
SẦM VĂN ĐÔNG
PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI NẤM PHÂN HỦY XENLULO DƯỚI
TÁN RỪNG THÔNG TẠI ĐẠI LẢI, VĨNH PHÚC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên nghành
Lớp
: Chính quy
: Quản lý tài nguyên rừng
: K46 - QLTNR
: Lâm nghiệp
Khoa
Khóa học
: 2015 - 2019
Giảng viên hướng dẫn: TS. Vũ Văn Định
ThS. Phạm Thu Hà
Thái Nguyên, năm 2019
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, những số liệu
và kết quả trong khóa luận tốt nghiệp này là hoàn toàn trung thực, chưa hề
được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn. Các
thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái nguyên, tháng 5 năm 2019
Xác nhận của GVHD
Đồng ý cho bảo vệ kết quả
trước hội đồng khoa học
Người viết cam đoan
Sầm Văn Đông
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn Ban
giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, cảm ơn các thầy cô
giáo đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học
tập và rèn luyện tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Tôi đặc biệt xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình, sự quan tâm
sâu sắc của thầy giáo TS. Vũ Văn Định, cô giáo ThS. Phạm Thu Hà đã
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập để tôi hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp này.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ sự biết ơn tới gia đình, bạn bè và những người
thân đã quan tâm giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập.
Trong quá trình nghiên cứu do có những chủ quan và khách quan nên
khóa luận không tránh khỏi những thiếu xót và hạn chế. Tôi rất mong nhận
được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các sinh viên để tôi hoàn
thành khóa luận được tốt hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 5 năm 2019
Sinh viên
Sầm Văn Đông
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1: Tủ đổ môi trường ............................................................................ 23
Hình 3.2: Kính hiển vi và Tủ định ôn ............................................................. 26
Hình 4.7: Chủng Vi nấm SSN 9...................................................................... 38
Hình 4.8: Chủng Vi nấm HN18 ...................................................................... 38
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................ii
MỤC LỤC......................................................................................................... v
PHẦN I. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài....................................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3
1.3.2. Ý nghĩa trong học tập, thực tiễn.............................................................. 3
2.1. Cơ sở khoa học........................................................................................... 4
2.1.1. Tổng quan về Emzym celluase ............................................................... 4
2.1.3. Nấm phân giải xenlulo ............................................................................ 9
CỨU................................................................................................................ 19
3.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 19
vi
3.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 20
4.1.1. Kết quả điều tra tầng cây cao................................................................ 27
rừng Thông tại khu vựcnghiên cứu................................................................. 27
4.2.1. Kết quảthu thập mẫu ............................................................................. 30
5.1 Kết luận ..................................................................................................... 39
1
PHẦN I
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, hiện tượng sa mạc hóa và cháy rừng ngày
càng tăng rõ rệt. Một trong những nguyên nhân cháy rừng đó là do biến đổi
khí hậu như rét đậm, rét hại làm gia tăng nhanh cành khô, lá rụng nằm trên
mặt đất dưới tán rừng lớn, mặt khácdo khô hạn kéo dài dẫn đến gia tăng
nhanh vật liệu cháy. Sử dụng vi sinh vật phân giải xenlulo có sẵn trong đất có
khả năng phân giải cành khô lá rụng trên mặt đất dưới tán rừng, làm giảm
nguy cơ cháy rừng và tăng độ phì cho đất.Vi sinh vật phân giải xenlulo có
nhiều loại khác nhau như vi khuẩn, xạ khuẩn, các loại nấm lớn và vi nấm.
Trên trái đất đa phần các vi nấm đều không thể nhìn thấy được bằng
mắt thường, chúng sống phần lớn ở trong đất, chất mùn xác sinh vật chết,
cộng sinh hoặc ký sinh trên cơ thể động thực vật và nấm khác. Vi nấm đóng
một vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, chúng phân hủy các chất hữu cơ và
trong chu trình chuyển hóa, trao đổi vật chất. Nấm, vi nấm được ứng dụng
rộng rãi trong đời sống và sản xuất, nhiều loài vi nấm phân hủy xenlulo mạnh
như: Aspergilluschaetomium, Aspergillusfumigatus, Aspergillusflavus,
Curvularia, Fusarium, Memoniella, Phomo, Thielavia và Trichoderma…
chúng có tác dụng phân giải các chất hữu cơ dưới lớp thảm mục làm tăng các
chất hữu cơ, mùn khoáng trong đất có tác động tích cực đến thảm thực vật
rừng. Ngoài ra một số loài nấm có khả năng hạn chế một số loại bệnh trên cây
trồng, kích thích sinh trưởng cho cây tiêu biểu Trichoderma reesei,
Trichoderma viride. Nấm và vi khuẩn là những sinh vật phân hủy chính có
vai trọng đối với hệ sinh thái cạn trên toàn thế giới. Dựa theo tỉ lệ giữa số nấm
và số loài thực vật ở trong cùng một môi trường người ta ước tính giới Nấm
có khoảng 1,5 triệu loài. Khoảng 100.000 đã được nhà khoa học phát hiện và
2
miêu tả, tuy nhiên kích cỡ thực sự của tính đa dạng của giới nấm vẫn còn
nhiều bí ẩn.
Mỗi chất hữu cơ đều bị một nhóm vi sinh vật tương ứng phân huỷ một
phần hay toàn bộ, các sản phẩm phân huỷ này lại được các loài khác phân huỷ
tiếp, cứ như thế đến tận các chất vô cơ. Như vậy, vật chất luôn luôn được tuần
hoàn bởi hai loại quá trình đối lập nhau: sự tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô
cơ, và phân huỷ chất hữu cơ thành chất vô cơ. Các quá trình phân huỷ này chủ
yếu do vi sinh vật thực hiện (nấm chiếm 50%) ở bất kỳ đâu có sự hiện diện
của chúng: trong đất, trong nước, trong cơ thể các sinh vật khác.
Có rất nhiều loại vi nấm khác nhau, mức độ và khả năng phân hủy
xenlulo cũng khác nhau, mỗi loại vi nấm đều có lợi ích và tác hại riêng của
mình, vi nấm rất phong phú nên việc nghiên cứu các loại vi nấm này là rất
quan trọng, việc tìm ra các vi nấm này sẽ giúp quá trình phân hủy xenlulo
trong tự nhiên diễn ra nhanh hơn góp phần phân hủy các chất thảm mục, tạo
chất dinh dưỡng cho cây rừng cũng như làm giảm thiểu một phần khả năng
cháy rừng.
Để nhận biết, phân lập và tuyển chọn được các loại vi nấm phân hủy
xenlulo cao dưới tán rừng thông nhằm phục vụ công tác nghiên cứu phát
triển những lợi ích của các loại vi nấm này tôi thực hiện đề tài: “Phân lập,
tuyển chọn vi nấm phân hủy xenlulo dưới tán rừng Thông tại Đại Lải
Vĩnh Phúc”.
Trên cơ sở phân tích các mẫu, số liệu thu được tiến hành nhận biết và
tuyển chọn được một số chủng vi nấm có khả năng phân hủy xenlulo dưới tán
rừng Thông.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Phân lập, tuyển chọn được một số chủng vi nấm có khả năng phân
giải xenlulo dưới tán rừng Thông.
3
- Khảo sát một số đặc tính sinh học để phục vụ nuôi cấy vi nấm có hiệu
lực cao tạo ra các chế phẩm sinh học phân hủy nhanh xenlulo dưới rừng thông
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Là cơ sở khoa học để tạo chế phẩm sinh học từ một số chủng vi nấm
nhằm phân hủy nhanh xenlulo dưới tán rừng Thông.
1.3.2. Ý nghĩa trong học tập, thực tiễn
- Góp phần xây dựng cơ sở khoa học tạo ra các chế phẩm sinh học từ
các chủng vi sinh vật phân hủy nhanh xenlulo làm giảm nguy cơ cháy rừng
cho các diện tích rừng thông ở Đại Lải nói riêng và Việt Nam nói chung.
- Giúp sinh viên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học và tăng
các kỹ năng thực hành trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường.
- Giúp chúng ta hiểu thêm được tầm quan trọng của vi nấm nói riêng
cũng như vi sinh vật nói chung.
- Trang bị cho sinh viên những kiến thức thực tế, những kinh nghiệm
và ý thức làm việc trước khi ra trường, là cơ sở để sinh viên thực hiện tốt
khóa luận tốt nghiệp.
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học
Vi nấm phân giải xenlulo để sản xuất chế phẩm ứng dụng có hiệu quả
cao đối với một số loại cây trồng trong lĩnh vực nông lâm nghiệp, giúp cây
trồng sinh trưởng và phát triển tốt, hiệu quả về mặt kinh tế và bảo vệ được
môi trường sinh thái và tăng hàm lượng dinh dưỡng (N, P, K). Sử dụng chế
phẩm sinh học phân hủy Xenlulo, giúp quá trình phân giải xenlulo diễn ra
nhanh hơn. Do vậy đề tài thực hiệnrất cần thiết có ý nghĩa cả về lý luận và
thực tiễn.
2.1.1. Tổng quan về Emzym celluase
Xenlulo là hợp chất cao phân tử được trùng hợp (polyme hóa) từ các
gốc β-Dglucose bằng cầu nối β-1,4-glycosid nhờ vào khả năng tự dưỡng dưới
ánh sáng của thực vật. Vì vậy, xenlulo là hợp chất phổ biến nhất trong tự
nhiên. Xenlulo có cấu trúc mạch thẳng dạng sợi rất bền, khó bị phân hủy.
Xenlulo là chất hữu cơ khó phân hủy. Người và hầu hết động vật không
có khả năng phân hủy cellulose. Do đó, khi thực vật chết hoặc con người thải
các sản phẩm hữu cơ có nguồn gốc thực vật đã để lại trong môi trường lượng
lớn rác thải hữu cơ. Tuy nhiên nhiều chủng vi sinh vật bao gồm nấm, vi khuẩn
và xạ khuẩn có khả năng phân hủy xenlulo thành các sản phẩm dễ phân hủy
nhờ enzyme cellulase (Trịnh Đình khả và cộng sự, 2007) [ 9]
Cellulase là phức hệ enzyme thủy phân xenlulo tạo thành các phân tử
đường β-glucose. Theo nghiên cứu của một số tác giả, xenlulo bị phân hủy
dưới tác dụng hiệp đồng của phức hệ cellulase bao gồm ba enzyme là Exo-β-
(1,4)-glucanase hay enzyme C1, Endo-β-glucanase hay endocellulase còn gọi
là enzyme CMC–ase hay Cx và β-(1,4)-glucosidase hay cellobioase:
Exo-1,4-gluconase giải phóng cellobiose hoặc glucose từ đầu không
khử của cellulose, tác dụng yếu lên CMC nhưng tác dụng mạnh lên xenlulo và
5
định hình hoặc xenlulo đã bị phân giải một phần. Tác dụng lên xenlulo kết
tinh không rõ ràng nhưng khi có một endoglucanase thì có tác dụng hiệp đồng
rõ rệt, enzyme tác dụng mạnh lên cellodextrin. Enzyme này hoạt động mạnh ở
vùng vô định hình nhưng lại hoạt động yếu ở vùng kết tinh của cellulose.
β-1,4-glucosidase thủy phân cellobiose và các cellodextrin khác hòa tan
trong nước sinh ra, chúng có hoạt tính cao trên cellobiase, còn cellodextrin thì
hoạt tinh thấp và giảm khi chiều dài của chuỗi tăng lên.
2.1.1.1 Phân loại cellulase
Cellulase là phức hệ enzyme có tác dụng thủy phân xenlulo thông qua
việc thủy phân liên kết β-1,4-glycoside tạo thành các phân tử đường β-
glucose.
Dựa vào đặc điểm của cơ chất và cơ chế phân cắt, enzyme cellulase
được chia thành ba loại: - 1,4- -D-glucan cellobiohydrolase (EC 3.2.1.91) -
1,4- -D-glucan 4-glucanohydrolase (EC 3.2.1.4) - -D-glucoside
glucohydrolase (EC 3.2.1.21) Các enzyme này được tìm thấy trong vi khuẩn
sống trong dạ dày cỏ bò và mối và trong một số nấm như Trichoderma,
Aspergillus…
Endo-1,4-glucanase (hay CMC-ase, Cx, EC 3.2.1.4) thủy phân liên kết ß-
1,4-glucoside và tác động vào chuỗi xenlulo một cách tùy tiện, sản phẩm của
quá trình thủy phân là cellobiose và glucose. Do thủy phân CMC hoặc xenlulo
theo kiểu tùy tiện nên endo-1,4-glucanase làm giảm nhanh chiều dài chuỗi
xenlulo và tăng chậm các nhóm khử, enzyme tác dụng mạnh lên cellodextrin.
Enzyme này hoạt động mạnh ở vùng vô định hình nhưng lại hoạt động yếu ở
vùng kết tinh của cellulose.
Exo-1,4-gluconase (hay cellobiohydrolase, C1 EC 3.2.1.91) giải phóng
cellobiose hoặc glucose từ đầu không khử của cellulose, tác dụng yếu lên
CMC nhưng tác dụng mạnh lên xenlulo vô định hình hoặc xenlulo đã bị phân
6
giải một phần. Tác dụng lên xenlulo kết tinh không rõ nhưng khi có mặt
endoglucanase thì có tác dụng hiệp đồng rõ rệt.
ß-1,4-glucosidase (hay cellobiase, EC 3.2.1.21) thủy phân cellobiose và
các cellodextrin khác hòa tan trong nước sinh ra, chúng có hoạt tính cao trên
cellobiase, còn cellodextrin thì hoạt tính thấp và giảm khi chiều dài của chuỗi
tăng lên. Chức năng của ß-glucosidase có lẽ là điều chỉnh sự tích lũy các chất
cảm ứng của cellulase.
2.1.1.2. Cơ chế tác dụng của enzyme cellulase
Cellulase là một hệ enzyme phức tạp xúc tác sự thủy phân xenlulo thành
cellobiose và cuối cùng thành glucose.
Sự phân giải xenlulo dưới tác dụng của hệ enzyme cellulase xảy ra theo
3 giai đoạn chủ yếu sau:
Trong giai đoạn thứ nhất, dưới tác dụng của tác nhân C1, xenlulo bị thủy
phân thành xenlulo hòa tan. Trong giai đoạn thứ hai, xenlulo hòa tan sẽ bị
thủy phân dưới tác dụng xúc tác của hệ enzyme Cx tạo thành đường
cellobiose.
Ở giai đoạn cuối cùng, dưới tác dụng của enzyme ß-1,4-glucosidase (hay
cellobiase, EC 3.2.1.21), cellobiose bị thủy phân thành glucose.
Hình 2.1. Cơ chế tác dụng của xenlulo tới cellulose.
7
Các loài vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp cellulase trong điều kiện
tự nhiên thường bị ảnh hưởng bởi tác động nhiều mặt của các yếu tố ngoại
cảnh nên có loài phát triển rất mạnh, có loài phát triển yếu. Chính vì thế, việc
phân hủy xenlulo trong tự nhiên được tiến hành không đồng bộ, xảy ra rất chậm.
2.1.1.3. Ứng dụng của emzym cellulose
Hiện nay, enzyme cellulase được ứng dụng mạnh mẽ trong các ngành
công nghiệp khác nhau như: công nghiệp thực phẩm, công nghiệp sản xuất
bia rượu, công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, công nghiệp dệt, sản xuất bột
giặt, sản xuất giấy, trong nông nghiệp ...
Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy, bổ sung các loại enzyme
trong khâu nghiền bột, tẩy trắng và xeo giấy có vai trò rất quan trọng. Nguyên
liệu ban đầu chứa hàm lượng cao các chất khó tan là lignin và một phần
hemicellulose, nên trong quá trình nghiền để tách riêng các sợi gỗ thành bột
mịn gặp nhiều khó khăn.
Trong công nghiệp xử lý rác thải và sản xuất chế phẩm vi sinh. Rác thải
là nguồn chính gây nên ô nhiễm môi trường dẫn tới mất cân bằng sinh thái và
phá hủy môi trường sống, đe dọa tới sức khỏe và cuộc sống con người. Thành
phần hữu cơ chính trong rác thải là cellulose, nên việc sử dụng công nghệ vi
sinh trong xử lý rác thải cải thiện môi trường rất có hiệu quả. Enzyme này có
khả năng thủy phân chất thải chứa cellulose, chuyển hoá các hợp chất kiểu
lignoxenlulo và xenlulo trong rác thải tạo nên nguồn năng lượng thông qua
các sản phẩm đường, ethanol, khí sinh học hay các các sản phẩm giàu năng
lượng khác.
Trong công đoạn nghiền bột giấy, bổ sung endoglucanase sẽ làm thay
đổi nhẹ cấu hình của sợi cellulose, tăng khả năng nghiền và tiết kiệm khoảng
20% năng lượng cho quá trình nghiền cơ học. Trước khi nghiền hóa học, gỗ
được xử lý với endoglucanase và hỗn hợp các enzyme hemicellulase,
pectinase sẽ làm tăng khả năng khuếch tán hóa chất vào phía trong gỗ và hiệu
quả khử lignin. Trong công nghệ tái chế giấy, các loại giấy thải cần được tẩy
mực trước khi sản xuất các loại giấy in, giấy viết. Endoglucanase và
8
hemicellulase đã được dùng để tẩy trắng mực in trên giấy. Enzyme cellulase
được bổ sung vào nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất giấy.
Trong công nghiệp dệt, người ta sử dụng enzyme cellulase để giữ màu
vải sáng, bền và không bị sờn cũ. Đối với vải jean, cellulase được dùng để
làm mềm vải jean và tạo ra các vệt “stone washed”. Trước đây các vệt “stone
washed” được làm thủ công bằng cách dùng đá bọt chà lên vải jean, làm mất
lớp kiềm trên bề mặt vải và tạo ra những sợi chỉ trắng. Hiện nay người ta sử
dụng enzyme cellulase trong giai đoạn giặt vải jean thay cho việc sử dụng đá
bọt. Enzyme cellulase chỉ phân hủy theo các vết kiềm trên vải jean đã nhuộm
màu để tạo ra các vệt “stone washed”. Các vệt “stone washed” được tạo ra
bằng phương pháp này bền hơn bằng cách dùng đá bọt. Ngoài ra, người ta có
thể tăng độ đậm nhạt của các vệt này bằng cách tăng hay giảm hàm lượng
cellulase sử dụng trong giai đoạn giặt.
Ngoài việc bổ sung trực tiếp vi sinh vật vào bể ủ để xử lý rác thải thì việc
tạo ra các chế phẩm vi sinh có chứa các vi sinh vật sinh ra cellulase đã được
nghiên cứu và sản xuất.
2.1.2.Khả năng phân hủy các chất tự nhiên của vi sinh vật.
Các chất hữu cơ sơ cấp - do thực vật tổng hợp từ CO2 liên tục hàng
triệu năm nay, và các chất hữu cơ thứ cấp bắt nguồn từ đó, luôn luôn được
phân huỷ song song và gần như cân bằng với sự tạo ra chúng, nên không bị
tích tụ trên trái đất. Chỉ một phần nhỏ của sinh khối thực vật còn được giữ lại
dưới dạng các hợp chất cacbon có tính khử mạnh như dầu mỏ, khí mỏ và than
đá, trong điều kiện kị khí. Còn trong điều kiện có không khí thì mọi chất được
các cơ thể sống tổng hợp nên đều có khả năng bị phân huỷ nhờ vi sinh vật.
Mỗi chất hữu cơ đều bị một nhóm vi sinh vật tương ứng phân huỷ một
phần hay toàn bộ, các sản phẩm phân huỷ này lại được các loài khác phân huỷ
tiếp, cứ như thế đến tận các chất vô cơ. Như vậy vật chất luôn luôn được tuần
hoàn bởi hai loại quá trình đối lập nhau: sự tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô
cơ, và phân huỷ chất hữu cơ thành chất vô cơ. Các quá trình phân huỷ này chủ
yếu do vi sinh vật thực hiện, ở bất kỳ đâu có sự hiện diện của chúng: trong
đất, trong nước, trong cơ thể các sinh vật khác. Riêng trong đất, sự phân huỷ
9
chất hữu cơ rơi vào đó do nhiều nhóm vi sinh vật và nhiều động vật nhỏ tham
gia, tạo thành các mạng lưới dinh dưỡng.
Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ tự nhiên để thu nhận vật chất
(nguồn cacbon, nguồn nitơ…) và năng lượng, cho sinh trưởng của chúng. Trải
qua quá trình tiến hoá nhiều tỷ năm, chúng đã hoàn thiện được nhiều con
đường phân huỷ đối với nhiều loại chất khác nhau.Vi sinh vật phân giải
xenlulo có khả năng phân giải cành khô lá rụng trên mặt đất dưới tán rừng,
làm giảm nguy cơ cháy rừng, tăng độ phì cho đất. Kết quả là ngày nay, không
có một chất tự nhiên hữu cơ nào không bị vi sinh vật phân huỷ tạo nên một
chu trình tuần hoàn khép kín.
2.1.3. Nấm phân giải xenlulo
Một số VSV đã được các nhà khoa học nghiên cứu nhiều về khả năng
phân giải xenlulo được thể hiện bảng 2.1 .
Bảng 2.1. Một số VSV sản xuất cellulase
Nấm sợi
Xạ khuẩn
Vi khuẩn
Aspergillus niger
A.oryzae
Actinomyces aureus
Act.cellulose
Preudomonas
Fluorescens
A.terreus
Act.diastaticus
Act. roseus
B.megaterium
A.syndovii
B.mensenteroides
Clostridium sp.
Acetobacter xylinum
Vi khuẩn dạ cỏ
Ruminoccus albus
Ruminobacter parum
Bacteroides
A. flavus
Act.griseus
Fusarium culmorum
Fusarium oxysporum
Mucor pusilus
Act.melamocylas
Act.coelicolor
Act.candidus
Pen. notatum
Act.chromogenes
Act. hygroscopicus
Act.griseofulvin
Act.ochroleucus
Act.thermofulcus
Act.xanthostrums
Thermonospora curvata
Penicillium spp
Trichoderma lignorum
Trichoderma reesei
Trichoderma viride
Trichoderma konongi
Amylophillus sp.
Clos.butiricum
Clos.locheheadil
Cellulosemonas
10
Xenlulo là một polime hữu cơ phổ biến nhất, tương ứng khoảng
1,5x1012 tấn trên tổng số sinh khối thực vật được sản xuất ra hàng năm thông
qua quang hợp đặc biệt đặc biệt là ở những vùng nhiệt đới và chúng được coi
là nguồn vật liệu vô tận cho các nghành sản xuất khác nhau như công nghiệp
chế biến giấy,công nghiệp chế biến thực phẩm, nhiên liệu sinh học cũng như
ứng dụng trong lĩnh vực Nông-Lâm nghiệp. Hệ VSV có khả năng phân hủy
Vậy những loài nấm nào là Vi nấm (Microfungi)? Đó là tất cả các nấm
không có mũ nấm (quả thể, fruit-body) có thể thấy rõ bằng mắt thường.Người
ta gọi những nấm có mũ nấm là các nấm bậc cao. Tuy nhiên khi nuôi cấy sợi
nấm của các nấm bậc cao để nghiên cứu hoặc để sản xuất sinh khối thì chúng
cũng được coi như vi nấm và là đối tượng nghiên cứu của ngành vi sinh vật
(giống như các loài vi nấm khác). Để nghiên cứu vi nấm bắt buộc phải quan
sát dưới kính hiển vi và phải nuôi cấy trong các điều kiện vô khuẩn. Căn cứ
vào hình thái người ta chia vi nấm thành hai nhóm khác nhau: nhóm Nấm
men (Yeast) và nhóm Nấm sợi (Filamentous fungi). Chúng chỉ khác nhau về
hình thái chứ không phải là những taxon phân loại riêng biệt.Nhiều nấm men
cũng có dạng sợi và rất khó phân biệt với nấm sợi.
Các loài nấm mốc có khả năng sinh nhiều xenlulo thuộc các giống
Allernaria, Trichoderma, Myrothecium, Aspergillus, Penicillium...Chúng
được tách ra từ đất xung quanh vùng rễ cây, từ các mẫu thực vật, từ than bùn
11
và các nguồn tự nhiên khác có quá trình phân hủy cellulose. Ngoài ra các
chủng nấm lớn thuộc lớp Basidomycetes cũng được đánh giá có khả năng sinh
xenlulo mạnh.
Có rất nhiều loài nấm phân giải xenlulo mạnh trong đó nấm có hoạt
tính phân giải xenlulo đáng chú ý Trichoderma bao gồm hầu hết các loại sống
hoại sinh trong đất, những đại diện tiêu biểu Trichoderma reesei,
Trichoderma viride chúng phân hủy tàn dư thực vật trong đất góp phần
chuyển hóa lượng hữu cơ khổng lỗ thành các chất dễ tiêu có lợi cho thực vật
và tạo lớp mùn cho đất. Một số loài nấm khác cũng có hoạt tính phân giải
xenlulo khá cao là Aspergillus niger, A.oryzae, Fusarium solani,
Penicillium pinophinum và Sclerotium rolfsii. Các loài nấm khác nhau thì
khả năng phân giải xenlulo mạnh yếu khác nhau. Để cho quá trình phân
hủy xenlulo diễn ra nhanh hơn người ta thường bổ sung thêm các chất dễ
đồng hóa như glucoza, xenlobioza vào môi trường nuôi cấy có thể làm
cho pH của môi trường giảm nhanh chóng và do đó hoạt tính xenlulaza
của các chủng nấm Trichoderma giảm.
Thường các loài nấm phân giải xenlulo ở độ ẩm cao và nhiệt độ: 20-
300C, pH trong khoảng 3,5-3,6. Các loài nấm ưa nhiệt sinh trưởng và phân
giải nhanh nhưng có hoạt tính xenlulo trong dịch nuôi cấy lại thấp.
Nấm không có khả năng ăn các chất dinh dưỡng nhưng lại tiết ra
enzym vào môi trường xung quanh để phân hủy các phân tử phức tạp thành
các chất hòa tan để nấm có thể hấp thu được. Nhiều nấm sống hoại sinh, có
nghĩa là chúng dinh dưỡng trên phần còn lại của chất hữu cơ đã chết. Số khác
là những sinh vật ký sinh và kiếm thức ăn trực tiếp từ các cơ thể sống trong
các mô của vật chủ sống, nấm ký sinh tùy ý có khả năng sống hoại sinh và
thường gây chất các vật chủ của chúng và gồm nhiều nấm bệnh quan trọng
của thực vật.
12
Vi nấm đóng vai trò rất quan trọng trong hệ sinh thái, chúng phân hủy
các vật chất hữu cơ và không thể thiếu được trong chu trình chuyển hóa và
trao đổi vật chất. Một số loài nấm có thể nhận thấy được khi ở dạng quả thể
như nấm lớn và nấm mốc. Nấm được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống lẫn
sản xuất. Nhiều loài được sử dụng trong công nghệ thực phẩm, sử dụng làm
Một số loại nấm được sử dụng để kích thích hoặc dùng trong các nghi lễ
truyền thống với vai trò tác động lên trí tuệ và hành vi của con người. Vài loại
nấm có thể gây ra các chứng bệnh cho con người và động vật, cũng như bệnh
dịch cho cây trồng, mùa màng và có thể gây tác động lớn lên an ninh lương
Tất cả những sinh vật nhỏ như vi nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn tạo thành thế
giới vi sinh vật vô cùng phong phú, chúng phân bố ở khắp mọi nơi trên hành
tinh chúng ta. Chúng tham gia vào các quá trình chuyển hoá vật chất, khép
kín các vòng tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, làm cho sự cân bằng vật
chất được ổn định và từ đó bảo vệ sự cân bằng sinh thái. Người ta có thể sử
dụng nhiều nhóm vi sinh vật vào mục đích bảo vệ môi trường. Ví dụ như
nhóm vi sinh vật phân huỷ chất hữu cơ trong rác thải, nhóm vi sinh vật phân
huỷ các chất độc hại thành chất không độc. Trong công nghệ xử lý chất thải
bằng phương pháp sinh học có sử dụng rất nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau.
Vi sinh vật còn được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất như chế tạo phân
bón sinh học, thuốc bảo vệ thực vật sinh học ... nhằm mục đích thay thế các
chất hoá học độc hại với môi trường. Sự phân bố rộng rãi của vi sinh vật trong
các môi trường tự nhiên đóng vai trò quyết định vào khả năng tự làm sạch
môi trường đó, cùng với những yếu tố lý học, hoá học và sinh học khác. Vi
Tải về để xem bản đầy đủ
52 trang
18380
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Phân lập, tuyển chọn vi nấm phân hủy xenlulo dưới tán rừng Thông tại Đại Lải, Vĩnh Phúc", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- khoa_luan_phan_lap_tuyen_chon_vi_nam_phan_huy_xenlulo_duoi_t.pdf
