Nghiên cứu khả năng phân hủy dầu diesel của chủng vi khuẩn BTLD5 phân lập từ nước thải khu công nghiệp
Sau than đá, dầu mỏ là nguyên liệu hóa
thạch thứ hai được con người biết đến và đưa
vào khai thác, sử dụng. Kể từ khi phát hiện ra
đến nay, dầu mỏ vẫn được coi như là một nguồn
năng lượng không thể thiếu cũng như chưa thể
thay thế. Chính vì có một vị trí quan trọng đối
với loài người mà ngành công nghiệp dầu mỏ
ngày một phát triển mạnh mẽ và đG trở thành thế
mạnh kinh tế đối với những nước có tiềm năng
dầu mỏ.
Tuy nhiên, bên cạnh nguồn lợi về kinh tế do
ngành công nghiệp này đem lại là hiểm họa ô
nhiễm môi trường có nguyên nhân từ những sự
cố khai thác, vận chuyển dầu mỏ trên biển. gây
ra. Ngoài sự cố tràn dầu, phải kể đến một số
lượng không nhỏ cặn thải xăng dầu tồn đọng
trong các kho chứa, cũng như hàm lượng dầu
được sử dụng cho các động cơ, các loại dây
chuyền sản xuất công nghiệp cũng làm lượng
dầu ô nhiễm có trong nước thải công nghiệp và
sinh hoạt ngày càng gia tăng. Vấn đề ô nhiễm
dầu ngày nay đang trở thành nỗi bức xúc toàn
cầu. Đứng trước những hiểm họa ô nhiễm dầu
mỏ và các sản phẩm của nó, để có thể giải quyết
một cách triệt để, đòi hỏi phải có sự kết hợp
nghiên cứu của nhiều nhà khoa học, công nghệ
và các nhà quản lí môi trường cũng như sự hợp
tác giữa các đơn vị vận chuyển, kinh doanh và
sử dụng dầu mỏ.
Hiện nay, công nghệ phân hủy sinh học
(Bioremediation) đG được áp dụng rộng rGi đối
với xử lý ô nhiễm dầu và các chất độc hóa học,
cũng như các chất ô nhiễm khác do có hiệu quả
cao, chi phí thấp và an toàn với môi trường. Bản
chất của công nghệ phân hủy sinh học là kích
thích sự phân hủy, sự phát triển của vi sinh vật
bản địa có khả năng phân hủy dầu hoặc các chất
gây ô nhiễm khác có sẵn trong tự nhiên, bằng
cách thay đổi các yếu tố môi trường như độ
thông khí, các chất dinh dưỡng như nguồn nitơ
và photpho, các chất vi lượng, các chất hoạt
động bề mặt sinh học. có nghĩa là tạo ra điều
kiện tối ưu để vi sinh vật sử dụng các thành
phần dầu mỏ phát triển và hoạt động phân huỷ.
Vì vậy, để góp phần xử lý ô nhiễm dầu diesel
(dầu DO) trong nước thải công nghiệp, chủng vi
khuẩn BTLD5 đG được phân lập từ nước thải
khu công nghiệp (KCN) Từ Liêm và đánh giá
khả năng sử dụng dầu DO của nó.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu khả năng phân hủy dầu diesel của chủng vi khuẩn BTLD5 phân lập từ nước thải khu công nghiệp
86 33(4): 86-91 T¹p chÝ Sinh häc 12-2011 NGHI£N CøU KH¶ N¡NG PH¢N HñY DÇU DIESEL CñA CHñNG VI KHUÈN BTLD5 PH¢N LËP Tõ N¦íC TH¶I KHU C¤NG NGHIÖP CUNG THÞ NGäC MAI, NGUYÔN THïY LINH, NGUYÔN V¡N B¾C, Vò THÞ THANH, NGHI£M NGäC MINH ViÖn C«ng nghÖ sinh häc Sau than ®¸, dÇu má lµ nguyªn liÖu hãa th¹ch thø hai ®−îc con ng−êi biÕt ®Õn vµ ®−a vµo khai th¸c, sö dông. KÓ tõ khi ph¸t hiÖn ra ®Õn nay, dÇu má vÉn ®−îc coi nh− lµ mét nguån n¨ng l−îng kh«ng thÓ thiÕu còng nh− ch−a thÓ thay thÕ. ChÝnh v× cã mét vÞ trÝ quan träng ®èi víi loµi ng−êi mµ ngµnh c«ng nghiÖp dÇu má ngµy mét ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ ®G trë thµnh thÕ m¹nh kinh tÕ ®èi víi nh÷ng n−íc cã tiÒm n¨ng dÇu má. Tuy nhiªn, bªn c¹nh nguån lîi vÒ kinh tÕ do ngµnh c«ng nghiÖp nµy ®em l¹i lµ hiÓm häa « nhiÔm m«i tr−êng cã nguyªn nh©n tõ nh÷ng sù cè khai th¸c, vËn chuyÓn dÇu má trªn biÓn... g©y ra. Ngoµi sù cè trµn dÇu, ph¶i kÓ ®Õn mét sè l−îng kh«ng nhá cÆn th¶i x¨ng dÇu tån ®äng trong c¸c kho chøa, còng nh− hµm l−îng dÇu ®−îc sö dông cho c¸c ®éng c¬, c¸c lo¹i d©y chuyÒn s¶n xuÊt c«ng nghiÖp còng lµm l−îng dÇu « nhiÔm cã trong n−íc th¶i c«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t ngµy cµng gia t¨ng. VÊn ®Ò « nhiÔm dÇu ngµy nay ®ang trë thµnh nçi bøc xóc toµn cÇu. §øng tr−íc nh÷ng hiÓm häa « nhiÔm dÇu má vµ c¸c s¶n phÈm cña nã, ®Ó cã thÓ gi¶i quyÕt mét c¸ch triÖt ®Ó, ®ßi hái ph¶i cã sù kÕt hîp nghiªn cøu cña nhiÒu nhµ khoa häc, c«ng nghÖ vµ c¸c nhµ qu¶n lÝ m«i tr−êng còng nh− sù hîp t¸c gi÷a c¸c ®¬n vÞ vËn chuyÓn, kinh doanh vµ sö dông dÇu má. HiÖn nay, c«ng nghÖ ph©n hñy sinh häc (Bioremediation) ®G ®−îc ¸p dông réng rGi ®èi víi xö lý « nhiÔm dÇu vµ c¸c chÊt ®éc hãa häc, còng nh− c¸c chÊt « nhiÔm kh¸c do cã hiÖu qu¶ cao, chi phÝ thÊp vµ an toµn víi m«i tr−êng. B¶n chÊt cña c«ng nghÖ ph©n hñy sinh häc lµ kÝch thÝch sù ph©n hñy, sù ph¸t triÓn cña vi sinh vËt b¶n ®Þa cã kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu hoÆc c¸c chÊt g©y « nhiÔm kh¸c cã s½n trong tù nhiªn, b»ng c¸ch thay ®æi c¸c yÕu tè m«i tr−êng nh− ®é th«ng khÝ, c¸c chÊt dinh d−ìng nh− nguån nit¬ vµ photpho, c¸c chÊt vi l−îng, c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt sinh häc... cã nghÜa lµ t¹o ra ®iÒu kiÖn tèi −u ®Ó vi sinh vËt sö dông c¸c thµnh phÇn dÇu má ph¸t triÓn vµ ho¹t ®éng ph©n huû. V× vËy, ®Ó gãp phÇn xö lý « nhiÔm dÇu diesel (dÇu DO) trong n−íc th¶i c«ng nghiÖp, chñng vi khuÈn BTLD5 ®G ®−îc ph©n lËp tõ n−íc th¶i khu c«ng nghiÖp (KCN) Tõ Liªm vµ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng sö dông dÇu DO cña nã. I. PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU 1. Nguyªn liÖu Chñng vi khuÈn BTLD5 ®−îc ph©n lËp tõ n−íc th¶i t¹i bÓ chøa tËp trung cña KCN Tõ Liªm Hµ Néi ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau. 2. Ph−¬ng ph¸p a. Ph©n lËp Ph−¬ng ph¸p lµm giµu 3 lÇn ®−îc dïng ®Ó ph©n lËp chñng vi khuÈn BTLD5. Hót 5 ml mÉu n−íc th¶i sau khi trén ®Òu vµo b×nh tam gi¸c 250 ml chøa 45 ml m«i tr−êng kho¸ng cã bæ sung 5% dÇu DO, nu«i l¾c 5 - 7 ngµy ë 30oC víi tèc ®é 200 vßng/phót. Sau 5 - 7 ngµy, chuyÓn 10% gièng ë lÇn lµm giµu thø nhÊt sang b×nh lµm giµu lÇn hai vµ lÇn ba. Sau lÇn lµm giµu thø ba, hót 0,5 ml dÞch nu«i cÊy, pha loGng vµ cÊy g¹t trªn m«i tr−êng hiÕu khÝ tæng sè, mÉu ®−îc nu«i tÜnh ë 30oC. Sau 7 ngµy, c¸c khuÈn l¹c mäc riªng rÏ sÏ ®−îc t¸ch riªng ra nu«i trªn 20 ml m«i tr−êng kho¸ng dÞch thÓ. b. Quan s¸t h×nh th¸i khuÈn l¹c vµ h×nh th¸i tÕ bµo H×nh th¸i khuÈn l¹c cña chñng vi khuÈn 87 BTLD5 ®−îc quan s¸t trªn m«i tr−êng hiÕu khÝ tæng sè th¹ch. H×nh th¸i tÕ bµo cña chñng vi khuÈn ®−îc quan s¸t d−íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt JSMLV5410 víi sù phèi hîp cña ViÖn 69, Bé T− LÖnh L¨ng. c. Nghiªn cøu kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu DO cña chñng BTLD5 Chñng vi khuÈn BTLD5 ®−îc nu«i l¾c 200 vßng/phót trªn m«i tr−êng muèi kho¸ng cã bæ sung 5% dÇu DO ë 30oC. Kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu cña chñng BTLD5 ®−îc thùc hiÖn theo ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l−îng cña TCVN 4582-88. Qu¸ tr×nh ph©n tÝch dÇu ®−îc thùc hiÖn víi sù phèi hîp cña ViÖn Hãa häc c«ng nghiÖp. d. Ph©n lo¹i vi khuÈn dùa trªn viÖc so s¸nh tr×nh tù gen 16S rRNA DNA tæng sè cña chñng BTLD5 ®−îc t¸ch chiÕt theo h−íng dÉn cña bé kÝt (hGng Bioneer), sau ®ã DNA tæng sè ®−îc nh©n lªn víi cÆp måi 27f vµ 1492r víi chu tr×nh ph¶n øng lµ: 94oC trong 5 phót; lÆp l¹i 32 chu kú: 94oC trong 1 phót, 55oC trong 1 phót 30 gi©y, 72oC trong 1 phót 30 gi©y; 72oC trong 7 phót; 4oC ®Ó gi÷. TiÕp ®ã s¶n phÈm PCR (kÝch th−íc kho¶ng 1500 bp) ®−îc g¾n vµo vector t¸ch dßng, biÕn n¹p vµo tÕ bµo kh¶ biÕn E. coli DH5α. Dßng plasmit chøa ®o¹n gen mong muèn ®−îc t¸ch chiÕt, tinh s¹ch vµ x¸c ®Þnh tr×nh tù trªn m¸y x¸c ®Þnh tr×nh tù gen tù ®éng (ABI PRISM 3100 Avant Genetic Analyzer). ViÖc so s¸nh tr×nh tù nucletit vµ x©y dùng c©y ph¸t sinh chñng lo¹i cña chñng BTLD5 víi c¸c chñng vi khuÈn ®¹i diÖn kh¸c sö dông phÇn mÒm Blast, Bioedit, Clustal X vµ Treeview. II. KÕT QU¶ Vµ TH¶O LUËN 1. Ph©n lËp chñng BTLD5 tõ n−íc th¶i KCN Tõ Liªm, Hµ Néi Sau 3 lÇn lµm giµu, chóng t«i nhËn thÊy mµu s¾c vµ ®é ®ôc cña m«i tr−êng thay ®æi râ rÖt so víi mÉu n−íc th¶i ban ®Çu. So s¸nh kÕt qu¶ c¸c lÇn lµm giµu thø nhÊt, lÇn lµm giµu thø 2 vµ thø 3 chóng t«i quan s¸t thÊy sau 24 giê, mµu m«i tr−êng thay ®æi râ rÖt vµ sinh khèi ngµy cµng t¨ng lªn, ®iÒu ®ã cho thÊy sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña c¸c vi sinh vËt trong mÉu n−íc th¶i (h×nh 1). H×nh 1. MÉu lµm giµu lÇn 1, lÇn 2, lÇn 3 trªn m«i tr−êng kho¸ng cã bæ sung 5% dÇu DO H×nh 2. H×nh th¸i khuÈn l¹c (A) vµ h×nh th¸i tÕ bµo chñng BTLD5 víi ®é phãng ®¹i 7500 lÇn (B) LÇn 1 LÇn 2 LÇn 3 A B 88 Sau khi pha loGng lÇn lµm giµu thø 3 vµ cÊy g¹t trªn m«i tr−êng hiÕu khÝ tæng sè th¹ch, råi cÊy chuyÓn sang m«i tr−êng kho¸ng dÞch chøa 5% dÇu DO, chóng t«i nhËn thÊy chñng BTLD5 lµ chñng vi khuÈn ph¸t triÓn nhanh nhÊt, sau 24h l−îng sinh khèi b¸m trªn thµnh b×nh vµ l−îng dÇu næi trªn bÒ mÆt dÞch còng biÕn mÊt nhanh nhÊt. V× vËy, chóng t«i sö dông chñng vi khuÈn nµy ®Ó dïng cho c¸c nghiªn cøu tiÕp theo. 2. H×nh th¸i khuÈn l¹c vµ h×nh th¸i tÕ bµo chñng BTLD5 Trªn m«i tr−êng hiÕu khÝ tæng sè th¹ch, khuÈn l¹c chñng vi khuÈn BTLD5 cã mµu tr¾ng ®ôc, nhít, låi, ®−êng kÝnh kho¶ng 2 mm vµ tiÕt ra m«i tr−êng s¾c tè xanh lôc (h×nh 2A). D−íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt víi ®é phãng ®¹i 7500 lÇn, tÕ bµo chñng BTLD5 cã d¹ng h×nh que ng¾n, kÝch th−íc tõ 0,73 - 0,91 µm × 1 - 1,8 µm (h×nh 2B). 3. Nghiªn cøu kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu DO cña chñng BTLD5 Chñng BTLD5 ®−îc nu«i l¾c trªn m«i tr−êng kho¸ng dÞch cã bæ sung 5% dÇu DO. Sau 7 ngµy nu«i l¾c ë 30oC, so víi mÉu ®èi chøng kh«ng cã vi sinh vËt (mÉu K), m«i tr−êng nu«i cÊy chñng BTLD5 ®G cã sù ®æi mµu râ rÖt vµ l−îng sinh khèi b¸m vµo thµnh b×nh còng lín (h×nh 3). V× vËy, cã thÓ phÇn nµo kh¼ng ®Þnh ®−îc kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu cña chñng vi khuÈn nµy. Tuy nhiªn, ®Ó ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu DO, chóng t«i ®G göi ph©n tÝch ë ViÖn Hãa c«ng nghiÖp. B»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l−îng, sau 7 ngµy nu«i l¾c hµm l−îng dÇu cßn l¹i lµ 3 g/l gi¶m 25 g/l so víi mÉu ®èi chøng (28 g/l). Tõ ®ã, chóng t«i tÝnh to¸n ®−îc l−îng dÇu do BTLD5 sö dông lµ 89,3%. H×nh 3. Kh¶ n¨ng sinh tr−ëng cña chñng BTLD5 trªn m«i tr−êng chøa 5% dÇu DO H×nh 4. S¶n phÈm nh©n ®o¹n gene mG hãa 16S rRNA cña chñng BTLD5 M. Thang DNA chuÈn kÝch th−íc 1 kb; 1. S¶n phÈm PCR cña chñng BTLD5. H×nh 5. S¶n phÈm ®iÖn di DNA plasmid cña dßng sè 2 trªn gel agarose 1% C. DNA plasmid dßng khuÈn l¹c mµu xanh (®èi chøng); 1. DNA plasmid dßng khuÈn l¹c sè 2. 4. Ph©n lo¹i vi khuÈn dùa trªn tr×nh tù ®o¹n gen 16S rRNA DNA tæng sè cña BTLD5 ®−îc chóng t«i t¸ch chiÕt, nh©n ®o¹n gen 16S rRNA víi cÆp måi 27f vµ 1492r víi chu tr×nh nhiÖt ph¶n øng nªu ë phÇn ph−¬ng ph¸p. §iÖn di ®å s¶n phÈm K BTLD5 M 1 1500 bp C 1 89 PCR thu ®−îc 1 b¨ng râ nÐt, ®Æc hiÖu, cã kÝch th−íc kho¶ng 1500 bp, hoµn toµn phï hîp víi tÝnh to¸n lý thuyÕt (h×nh 4). S¶n phÈm PCR ®−îc tinh s¹ch, g¾n vµo vector t¸ch dßng pBT vµ biÕn n¹p vµo tÕ bµo kh¶ biÕn E. coli DH5α. Mét dßng khuÈn l¹c tr¾ng ®−îc t¸ch chiÕt DNA plasmit (h×nh 5). DNA plasmid cña dßng khuÈn l¹c nµy ®−îc kiÓm tra b»ng c¸ch PCR lÇn 2 víi cÆp måi 27f vµ 1492r víi DNA plasmid cña dßng khuÈn l¹c sè 2 lµm khu«n (thµnh phÇn ph¶n øng vµ chu tr×nh nhiÖt nh− lÇn PCR thø nhÊt), kÕt qu¶ cho thÊy dßng khuÈn l¹c tr¾ng ®ã chøa ®óng ®o¹n gen cÇn thiÕt (1500 bp). Do ®ã, DNA plasmid cña dßng khuÈn l¹c ®ã ®−îc t¸ch chiÕt, tinh s¹ch vµ x¸c ®Þnh tr×nh tù gene. Tr×nh tù ®o¹n gen 16S rRNA cña chñng BTLD5 ®G ®−îc x¸c ®Þnh trªn m¸y ®äc tr×nh tù tù ®éng ABI PRISM 3100. Sau khi ph©n tÝch vµ xö lý sè liÖu, tr×nh tù ®o¹n gen 16S rRNA cña chñng vi khuÈn nµy ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 6. 1 tcctggattc agcggcggac gggtgagtaa tgcctaggaa tctgcctggt agtgggggat 61 aacgtccgga aacgggcgct aataccgcat acgtcctgag ggagaaagtg ggggatcttc 121 ggacctcacg ctatcagatg agcctaggtc ggattagcta gttggtgggg taaaggccta 181 ccaaggcgac gatccgtaac tggtctgaga ggatgatcag tcacactgga actgagacac 241 ggtccagact cctacgggag gcagcagtgg ggaatattgg acaatgggcg aaagcctgat 301 ccagccatgc cgcgtgtgtg aagaaggtct tcggattgta aagcacttta agttgggagg 361 aagggcagta agttaatacc ttgctgtttt gacgttacca acagaataag caccggctaa 421 cttcgtgcca gcagccgcgg taatacgaag ggtgcaagcg ttaatcggaa ttactgggcg 481 taaagcgcgc gtaggtggtt cagcaagttg gatgtgaaat ccccgggctc aacctgggaa 541 ctgcatccaa aactactgag ctagagtacg gtagagggtg gtggaatttc ctgtgtagcg 601 gtgaaatgcg tagatatagg aaggaacacc agtggcgaag gcgaccacct ggactgatac 661 tgacactgag gtgcgaaagc gtgggggagc aaacaggatt agataccctg gtagtccacg 721 ccgtaaacga tgtcgactag ccgttgggat ccttgagatc ttagtggcgc agctaacgcg 781 ataagtcgac cgcctgggga gtacggccgc aaggttaaaa ctcagatgaa ttgactgggg 841 gcccgcacaa gcggtggagc atgtggttta attcgaagca acgcgaagaa ccttacctgg 901 ccttgacatg ctgagaactt tccagagatg gattggtgcc ttcgggaact cagacacagg 961 tgctgcatgg ctgtcgtcag ctcgtgtcgt gagatgttgg gttaagtccc gtaacgagcg 1021 caacccttgt ccttagttac cagcacctcg ggtgggcact ctaaggagac tgccggtgac 1081 aaaccggagg aaggtgggga tgacgtcaag tcatcatggc ccttacggcc agggctacta 1141 cacgtgctac aatggtcggt acaaagggtt gccaagccgc gaggtggagc taatcccata 1201 aaaccgatcg tagtccggat cgcagtctgc aactcgactg cgtgaagtcg gaatcgctag 1261 taatcgtgaa tcagaatgtc acggtgaata cgttcccggg ccttgtacac accgcccgtc 1321 ccaccatggg atcgttgctc cagaagtatc tag H×nh 6. Tr×nh tù ®o¹n gen 16S rRNA cña chñng vi khuÈn BTLD5 Dùa vµo viÖc so s¸nh tr×nh tù ®o¹n gen 16S rRNA cña chñng vi khuÈn BTLD5 víi tr×nh tù c¸c chñng vi sinh vËt prokaryote chuÈn kh¸c trªn LPSN (List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature), chóng t«i ®G thèng kª møc ®é t−¬ng ®ång cña c¸c chñng so s¸nh (b¶ng 1) vµ x©y dùng c©y ph¸t sinh chñng lo¹i cña chñng vi khuÈn nµy (h×nh 7). B¶ng 1 Møc ®é t−¬ng ®ång cña BTLD5 so víi mét sè chñng vi khuÈn STT Tªn chñng vi khuÈn M· sè trªn NCBI Sè nucleotit so s¸nh Møc ®é t−¬ng ®ång 1 Pseudomonas aeruginosa X06684 1329/1355 98% 2 Pseudomonas agarici Z76652 1294/1371 94% 3 Pseudomonas acidovorans AB02147 1147/1354 85% 4 Pseudomonas abietaniphila AJ011504 1297/1369 95% 5 Pseudomonas alcalophila AB030583 1311/1363 96% 6 Aminobacter aminovorans AJ011759 806/956 84% 7 Pseudomonas amygdale Z76654 1276/1359 94% 8 Pseudomonas andropogonis X67037 1160/1372 85% 9 Pseudomonas anguilliseptica X99540 1300/1349 96% 90 H×nh 7. C©y ph¸t sinh chñng lo¹i cña chñng BTLD5 so víi c¸c loµi cã hä hµng gÇn gòi Quan s¸t trªn b¶ng 1 vµ h×nh 7 chóng t«i nhËn thÊy, chñng BTLD5 cã quan hÖ gÇn gòi víi c¸c chñng thuéc chi Pseudomonas, dùa trªn viÖc so s¸nh nucleotit th× chñng vi khuÈn nµy cã ®é t−¬ng ®ång cao víi chñng Pseudomonas aeruginosa (98%). Do ®ã, chóng t«i t¹m ®Æt tªn chñng vi khuÈn nµy lµ Pseudomonas sp. BTLD5. Chñng vi khuÈn nµy ®G ®−îc ®¨ng ký trªn ng©n hµng Genbank (NCBI) víi mG sè lµ JF750922. Mét sè t¸c gi¶ trªn thÕ giíi ®G c«ng bè vÒ kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu DO cña chi Pseudomonas. Nghiªn cøu míi nhÊt cña nhãm t¸c gi¶ Kaczorek vµ nnk. (2011) khi nghiªn cøu vÒ kh¶ n¨ng ph©n hñy sinh häc c¸c hîp chÊt hydrocarbon ®G ph©n lËp ®−îc chñng vi khuÈn Pseudomonas alcaligenes S22 cã kh¶ n¨ng ph©n hñy 92% dÇu DO sau 21 ngµy nu«i cÊy cã bæ sung thªm Triton X-100 [3]. N¨m 2009, t¸c gi¶ Adeline vµ nnk., ®G ph©n lËp ®−îc chñng Pseudomonas lundensis UTAR FPE2 tõ lß nhiªn liÖu cña nhµ m¸y cã kh¶ n¨ng ph©n hñy 69% dÇu diesel trong 3 ngµy ®Çu tiªn [1]. N¨m 2006, nhãm t¸c gi¶ Ueno A vµ nnk., ®G ph©n lËp ®−îc chñng Pseudomonas aeruginosa WatG trong ®Êt « nhiÔm dÇu cã kh¶ n¨ng ph©n hñy 51% tæng l−îng hydrocarbon m¹ch th¼ng cã trong dÇu DO [5]. N¨m 2004, nhãm t¸c gi¶ Hong vµ nnk. ®G ph©n lËp ®−îc chñng vi khuÈn Pseudomonas aeruginosa IU5 cã kh¶ n¨ng ph©n hñy 60% dÇu DO (8500 mg/kg) sau 13 ngµy nu«i cÊy [2]. ë ViÖt Nam ®G cã c«ng bè cña mét sè nhãm t¸c gi¶ vÒ c¸c chñng vi khuÈn cã kh¶ n¨ng sö dông dÇu DO. N¨m 2010, nhãm t¸c gi¶ t¹i Phßng Vi sinh vËt DÇu má, ViÖn C«ng nghÖ sinh häc ®G nghiªn cøu kh¶ n¨ng t¹o chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt tõ chñng vi khuÈn Pseudomonas pseudomalei H24 gióp t¨ng c−êng kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu DO cña vi sinh vËt tõ mÉu c¸t biÓn cã kh¶ n¨ng ph©n hñy 67% vµ 37% víi nång ®é dÇu ban ®Çu lµ 39,2 g/l [4]. Nh− vËy, so s¸nh víi c¸c chñng vi khuÈn cã kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu DO trªn thÕ giíi vµ ViÖt Nam, chñng BTLD5 cña chóng t«i cã kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu kh¸ lín. Chñng vi khuÈn nµy còng ®G chøng minh −u thÕ xö lý dÇu trong n−íc th¶i c«ng nghiÖp. Do ®ã, cã thÓ bæ sung chñng nµy vµo tËp ®oµn gièng t¹o bïn ho¹t tÝnh ®Ó n©ng cao hiÖu qu¶ xö lý n−íc th¶i c«ng nghiÖp. III. KÕT LUËN Chñng vi khuÈn BTLD5 cã khuÈn l¹c trßn, mµu tr¾ng ®ôc, nhít, låi, ®−êng kÝnh kho¶ng 2 mm vµ tiÕt ra m«i tr−êng s¾c tè xanh lôc. D−íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt, tÕ bµo chñng BTLD5 cã d¹ng h×nh que ng¾n, kÝch th−íc tõ 0,73 - 0,91 µm × 1 - 1,8 µm. Pseudomonas amygdale (Z76654) Pseudomonas alcalophila (AB030583) Pseudomonas anguilliseptica (X99540) ( BTLD5 (JF750922) Pseudomonas aeruginosa (X06684) Aminobacter aminovorans (AJ011759) ( Pseudomonas acidovorans (AB02147) Pseudomonas andropogonis (X67037) Pseudomonas amygdale (Z76654) Pseudomonas abietaniphila (AJ011504) 91 Chñng vi khuÈn BTLD5 cã kh¶ n¨ng ph©n hñy 89,3% dÇu DO víi hµm l−îng ban ®Çu lµ 28 g/l sau 7 ngµy nu«i cÊy. KÕt qu¶ ph©n lo¹i th«ng qua viÖc x¸c ®Þnh tr×nh tù nucleotide cña ®o¹n gen mG hãa 16S rRNA cho thÊy, chñng BTLD5 cã mèi quan hÖ gÇn gòi víi c¸c loµi thuéc chi Pseudomonas. Tr×nh tù nucleotide cña ®o¹n gen mG hãa 16S rRNA ë chñng nµy cã ®é t−¬ng ®ång 98% so víi loµi Pseudomonas aeruginosa (X06684). V× vËy, chñng BTLD5 ®−îc ®Æt tªn lµ Pseudomonas sp. BTLD5. Tr×nh tù nucleotit cña ®o¹n gen mG hãa 16S rRNA cña chñng nµy ®G ®−îc ®¨ng ký trªn Ng©n hµng gen quèc tÕ NCBI víi mG sè lµ JF750922. Lêi c¶m ¬n: Bµi b¸o ®−îc hoµn thµnh nhê sù hç trî kinh phÝ tõ ®Ò tµi: “øng dông c«ng nghÖ vi sinh ®Ó xö lý n−íc th¶i cã chøa c¸c hîp chÊt h÷u c¬ hydrocacbon th¬m ®a vßng”, mG sè 01C-09/02-2009-2, do Së Khoa häc vµ C«ng nghÖ Hµ Néi tµi trî. TµI LIÖU THAM KH¶O 1. Adeline S. Y. Ting, Carol H. C. Tan and Aw C. S., 2009: Hydrocarbon-degradation by isolate Pseudomonas lundensis UTAR FPE2. Malaysian Journal of Microbiology, 5(2): 104-108. 2. Hong J. H., Kim J., Choi O. K., Cho K. S. and Ryu H. W., 2005: Characterization of a diesel-degrading bacterium, Pseudomonas aeruginosa IU5, isolated from oil- contaminated soil in Korea. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 21: 381-384. 3. Kaczorek E., Moszynska S., Olszanowski A., 2011: Modification of cell surface properties of Pseudomonas alcaligenes S22 during hydrocarbon biodegradation. Biodegradation, 22(2): 359-366. 4. L¹i Thóy HiÒn, NguyÔn ThÞ Thu HuyÒn, §ç Thu Ph−¬ng, Ph¹m ThÞ H»ng, V−¬ng ThÞ Nga, Lª ThÞ Nhi C«ng, NguyÔn ThÞ Yªn, NguyÔn B¸ Tó, Hoµng V¨n Th¾ng, 2010: Nghiªn cøu t¹o chÊt ho¹t hãa bÒ mÆt sinh häc tõ vi sinh vËt nh»m øng dông trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp vµ xö lý m«i tr−êng: 199-209. Héi nghÞ Khoa häc kû niÖm 35 n¨m ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam. 5. Ueno A., Yukiya I., Isao Y., Hidetoshi O., 2007: Isolation and characterization of bacteria from soil contaminated with diesel oil and the possible use of these in autochthonous biogaugmentation. World Journal of Microbiology & Technology, 23(12): 1739-1745. STUDYING DIESEL OIL BIODEGRADATION OF THE BACTERIAL STRAIN BTLD5 ISOLATED FROM INDUSTRIAL WASTEWATER CUNG THI NGOC MAI, NGUYEN THUY LINH, NGUYEN VAN BAC, VU THI THANH, NGHIEM NGOC MINH SUMMARY The bacterial strain BTLD5 was isolated from wastewater of Tu Liem industrial zone. This strain had round and smooth colony with 2 mm diameter. The cell morphology of the strain BTLD5 was observed under the Scaning Electron Microcopy showed that it was a short rod with 0.73 - 0.91 µm in wide and 1 - 1.8 µm in length. The strain BTLD5 is able to utilize diesel oil as sole energy and carbon sources. After 7 days in shake cultivation, 89.3% adding oil was removed. The nucleotide sequence of the 16S rRNA gene had been used for taxonomy of the strain BTLD5. The result of the amplification of the nucleotide sequence with the primer 27f/1492r indicated that the strain BTLD5 had high homology with the species of the genus Pseudomonas and was close to the Pseudomonas aeruginosa strain (X06684). Based on the morphology and the 16S rRNA gene nucleotide sequence, this strain belong to genus Pseudomonas and named Pseudomonas sp. BTLD5. The nucleotide sequence of the 16S rRNA gene was deposited in the NCBI genbank database with assession number JF750922. Ngµy nhËn bµi: 26-4-2011
File đính kèm:
- nghien_cuu_kha_nang_phan_huy_dau_diesel_cua_chung_vi_khuan_b.pdf