Phân lập, tuyển chọn và định danh vi khuẩn dạ cỏ của bò để phân giải bột bã mía trong điều kiện in vitro

Abstract

To select and identify the ruminal bacteria that are able to degrade sugarcane bagasse powder in in vitro condition, sixty-two strains of bacteria isolated from cattle rumen fluid were used to describe characteristics of a colony appearance, a morphologic cell as well as selection of bacteria for degradation of sugarcane bagasse based on activity of endoglucanase and exoglucanase. As a result, three strains of bacteria including of the strain BM49 with high endoglucanase activity and two bacterial strains BM13 and BM21 with both of high endoglucanase and exoglucanase activity were mixed in the ratio 1:1:1. Beside, the result recorded that  a suspension of 6% (v/v) of three bacteria strains (BM13, BM21 and BM49) with 10⁷ CFU/mL was incubated with sugarcane bagasse substrate in in vitro condition for 3 days at 38^oC, the yields of sugarcane bagasse degradation were high. The digestion rates of neutral detergent fiber (NDF) and crude fiber (CF) were 45.1% (w/w) and 42.6% (w/w), respectively. Nucleotides sequences of 16S rRNA gene from three strains of bacteria including of BM13, BM21, BM49 were tested by method of maximum likelihood tree after amplifying by a pair of primers 8F and 1492R and sequenced by automated sequencing machines ABI3130. The analysis results highlighted that three strains of bacteria BM13, BM21, BM49 were similar to Achromobacter xylosoxidans BL6, Bacillus subtilis S2O, Uncultured Bacillus sp. Filt.171 with the max identity of 91%, 94% and 94%, respectively.

Tóm tắt

Nhằm tuyển chọn và định danh vi khuẩn dạ cỏ bò có khả năng phân giải bột bã mía ở điều kiện in vitro, 62 chủng vi khuẩn phân lập từ dạ cỏ bò đã được mô tả đặc điểm khuẩn lạc và tế bào đồng thời được sử dụng tuyển chọn vi khuẩn để phân giải bột bã mía dựa vào hoạt tính endoglucanase và exoglucanase. Kết quả đã tuyển chọn được tổ hợp ba chủng vi khuẩn dạ cỏ gồm chủng vi khuẩn BM49 có hoạt tính endoglucanase mạnh và hai chủng vi khuẩn BM13, BM21 có cả hoạt tính exoglucanase và endoglucanase mạnh phối hợp với nhau theo tỷ lệ 1:1:1. Việc bổ sung 6% (v/v) dịch 3 vi khuẩn này với mật số 10⁷ tế bào/mL, ủ 3 ngày ở 38^oC trong điều kiện in vitro cho thấy hiệu quả phân giải bột bã mía cao với tỷ lệ tiêu hóa xơ trung tính và xơ thô lần lượt là 45,1 và 42,6% (w/w). Trình tự vùng gen 16S rDNA của 3 chủng vi khuẩn BM13, BM21, BM49 được phân tích phả hệ theo phương pháp maximum likelihood tree sau khi được khuếch đại với cặp mồi 8F và 1492R bằng kỹ thuật PCR và giải trình tự bằng máy giải trình tự tự động ABI3130 cho kết quả lần lượt tương đồng với các chủng vi khuẩn Achromobacter xylosoxidans BL6, Bacillus subtilis S2O, Uncultured Bacillus sp. Filt.171 ở mức 91% , 94% và 94%.