Ảnh hưởng một số yếu tố tới khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học của chủng Acinetobacter calcoaceticus h3 phân lập từ ven biển Việt Nam

Trong bài viết này, chúng tôi đề cập đến ảnh hưởng của một số yếu tố tới khả năng tạo CHHBMSH của chủng Acinetobacter calcoaceticus H3 cũng như tìm hiểu bản chất hóa học của CHHBMSH tạo thành. Đây sẽ là cơ sở dữ liệu cho việc ứng dụng CHHBMSH do chủng H3 tạo ra trong xử lý ô nhiễm dầu ven biển Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng một số yếu tố tới khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học của chủng Acinetobacter calcoaceticus h3 phân lập từ ven biển Việt NamTẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 58-65ẢNH HƯỞNG MỘT SỐ YẾU TỐ TỚI KHẢ NĂNG TẠO CHẤT HOẠT HÓABỀ MẶT SINH HỌC CỦA CHỦNG ACINETOBACTER CALCOACETICUS H3PHÂN LẬP TỪ VEN BIỂN VIỆT NAMVương Thị Nga*, Kiều Thị Quỳnh Hoa, Lại Thúy HiềnViện Công nghệ sinh học, Viện Hàn Lâm KH & CN Việt Nam, *ngavuong1978@gmail.comTÓM TẮT: Với đặc tính ưu việt như hoạt động bề mặt, nhũ tương hóa, tạo bọt, chất hoạt hóa bề mặt sinhhọc (CHHBMSH) được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng trong các lĩnh vực nông nghiệp,hóa học, y dược và đặc biệt là trong công nghiệp dầu khí. Việc phân lập và tuyển chọn các vi sinh vật biểncó khả năng tạo CHHBMSH cao cũng như tìm hiểu cấu trúc hóa học của chúng luôn cần thiết nhằm ứngdụng chúng trong xử lý ô nhiễm dầu ven biển. Từ các mẫu cát thu thập tại ven biển Việt Nam, chúng tôiphân lập được chủng vi khuẩn H3 có khả năng tạo CHHBMSH cao. Phân tích trình tự 16S rDNA chothấy, chủng H3 tương đồng 99,9% với trình tự 16S rDNA của loài Acinetobacter calcoaceticus. Đã tìmđược điều kiện tối ưu cho sinh tổng hợp CHHBMSH của chủng này là nhiệt độ 30oC, pH 7, nồng độ NaCl0-1% và nguồn carbon là dầu DO với chỉ số nhũ hóa E24 đạt 84%, hàm lượng CHHBMSH thô 15,73 g/l.Phân tích GC-MS cho thấy, CHHBMSH do chủng H3 tạo ra có chứa nhóm kỵ nước (-CH3) và nhóm ưanước (-COOH) với cấu trúc hóa học là C16H22O4 (1,2 benzendicarboxylic axit, bis 2-metyl propyl este).Từ khóa: Acinetobacter, chỉ số nhũ hóa E24, chất hoạt hóa bề mặt sinh học, hydrocarbon, ô nhiễm dầu.MỞ ĐẦUChất hoạt hóa bề mặt sinh học(CHHBMSH) là những hợp chất lưỡng cực cóhoạt tính bề mặt do vi sinh vật tạo ra. Chúng cóchứa cả nhóm chức ưa nước và ưa dầu trongcùng một phân tử. Các phân tử này làm giảmsức căng bề mặt giữa pha dầu và pha nước, làmtăng tính linh động và độ hòa tan củahydrocarbon dầu mỏ, giúp hydrocarbon dầu mỏtan trong nước dưới dạng nhũ tương, từ đó làmtăng bề mặt tiếp xúc giữa vi sinh vật và phân tửdầu do đó dầu dễ dàng bị phân hủy. Đồng thời,CHHBMSH làm tăng hiệu quả phân hủy dầubằng việc tách vi sinh vật ra khỏi các giọt dầunhỏ sau khi chúng hoàn thành quá trình phânhủy để thực hiện quá trình phân hủy tiếp theo[6, 12].Trên thế giới, có nhiều nghiên cứu về khảnăng tăng cường phân hủy hydrocarbon dầu mỏbằng CHHBMSH từ vi khuẩn thuộc chiAcinetobacter [1, 3, 6]. CHHBMSH đầu tiênđược Bayer [9] tách chiết từ chủng vi khuẩnAcinetobacter calcoaceticus RAG-1. Sau đó, LaRivie [9] phát hiện ra khả năng ứng dụng chấtnày trong khai thác dầu khí. Theo nhiều côngbố, CHHBMSH do vi khuẩn thuộc chiAcinetobacter tạo ra thuộc nhóm Lipopeptide,58Emulsan và Alasan [2, 3, 15]. Những chất nàyan toàn hơn so với CHHBM tổng hợp và ngàycàng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnhvực khác nhau đặc biệt là trong xử lý ô nhiễmmôi trường do dầu mỏ.Ở Việt Nam, vi khuẩn biển có khả năng tạoCHHBMSH đã được nghiên cứu từ những nămđầu của thập kỷ trước với sự đa dạng về thànhphần loài như: Pseudomonas sp., Rhodococcussp., Bacillus sp., Shigella sp. và Acinetobactersp. [7, 8, 14]. Đặc biệt, với sự xuất hiện ở tầnsuất lớn chi Acinetobacter tại các địa điểm ônhiễm dầu ven biển đã nói lên vai trò của chúngtrong quá trình phân hủy hydrocarbon dầu mỏ.Trong bài báo này, chúng tôi đề cập đến ảnhhưởng của một số yếu tố tới khả năng tạoCHHBMSHcủachủngAcinetobactercalcoaceticus H3 cũng như tìm hiểu bản chấthóa học của CHHBMSH tạo thành. Đây sẽ là cơsở dữ liệu cho việc ứng dụng CHHBMSH dochủng H3 tạo ra trong xử lý ô nhiễm dầu venbiển Việt Nam.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUVật liệuChủng vi khuẩn H3 phân lập từ mẫu cát venbiển Việt Nam.Vuong Thi Nga, Kieu Thi Quynh Hoa, Lai Thuy HienSử dụng môi trường khoáng Gost 9023-74bổ sung 5% dầu diezel (DO) để phân lập vànghiên cứu khả năng tạo CHHBMSH của chủngnghiên cứu. Môi trường hiếu khí API RP38được sử dụng để quan sát hình thái khuẩn lạc.Phương phápNghiên cứu hình thái tế bào dưới kính hiểnvi điện tử SEM S4800 (Nhật Bản).Đánh giá khả năng tạo CHHBMSH củachủng nghiên cứu bằng xác định chỉ số nhũ hóaE24 (theo Pruthi).Đánh giá sinh trưởng của vi khuẩn bằng đomật độ quang tại bước sóng 600 nm.Phân loại vi khuẩn dựa vào phân tích trìnhtự gen 16S rRNA.Phân tích cấu trúc hóa học của CHHBMSHbằng GC-MS.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNĐặc điểm phân loại chủng H3Hình 2. Hình thái tế bào chủng H3 (độ phóngđại 30.000 lần)Hình 1. Hình thái khuẩn lạc chủng H30,02Acinetobacter psychrotolerans_ AB20781458 100 Acinetobacter calcoaceticus_ AJ888983H35958100Acinetobacter baylyi_AF509820Acinetobacter soli_EU290155100 H1Acinetobacter lwoffii_X816655610070Acinetobacter gyllenbergii_AJ293694Acinetobacter johnsonii_Z93440Acinetobacter junii_X81664Acinetobacter baumannii_X8166062Acinetobacter radioresistens_X81666Ochrobactrum tritici_AJ242584Hình 3. Vị t ...