Khả năng phân hủy dầu diesel của chủng G10 phân lập từ kho xăng Việt Hoàng tỉnh Thái Nguyên

Chủng vi khuẩn G10 có khả năng phân hủy dầu diesel cao được phân lập từ kho xăng Việt Hoàng tỉnh Thái Nguyên. Chủng G10 thuộc nhóm vi khuẩn Gram dương, khuẩn lạc tròn, lồi, bóng, ướt, có màu trắng đục, đường kính từ 1,8 ÷ 2,2 mm. Tế bào có hình que ngắn, hai đầu tù với kích thước 0,6 ÷ 0,8 × 1,6 ÷ 2,3 µm. Dựa trên một số đặc điểm hình thái và trình tự nucleotide của gen mã hóa 16S rRNA đầy đủ, chủng G10 có độ tương đồng cao với các chủng thuộc chi Klebsiella và được đặt tên là Klebsiella sp. G10.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng phân hủy dầu diesel của chủng G10 phân lập từ kho xăng Việt Hoàng tỉnh Thái Nguyên Lê Thị Nhi Công và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 101(01): 103 - 108 KHẢ NĂNG PHÂN HỦY DẦU DIESEL CỦA CHỦNG G10 PHÂN LẬP TỪ KHO XĂNG VIỆT HOÀNG TỈNH THÁI NGUYÊN Lê Thị Nhi Công1, Khuông Trường Giang2, Đỗ Thị Dịu , Cung Thị Ngọc Mai1, Nghiêm Ngọc Minh1* 3 1 Viện Công nghệ sinh học; 2Đại học Thái Nguyên; 3 Đại học Nông nghiệp Hà Nội TÓM TẮT Chủng vi khuẩn G10 có khả năng phân hủy dầu diesel cao được phân lập từ kho xăng Việt Hoàng tỉnh Thái Nguyên. Chủng G10 thuộc nhóm vi khuẩn Gram dương, khuẩn lạc tròn, lồi, bóng, ướt, có màu trắng đục, đường kính từ 1,8 ÷ 2,2 mm. Tế bào có hình que ngắn, hai đầu tù với kích thước 0,6 ÷ 0,8 × 1,6 ÷ 2,3 µm. Dựa trên một số đặc điểm hình thái và trình tự nucleotide của gen mã hóa 16S rRNA đầy đủ, chủng G10 có độ tương đồng cao với các chủng thuộc chi Klebsiella và được đặt tên là Klebsiella sp. G10. Chủng vi khuẩn này được đăng ký trên ngân hàng NCBI với mã số là JX983098. Chủng G10 có thể phát triển tốt trong môi trường có bổ sung 10% dầu diesel và có khả năng phân hủy tới 53,46% dầu diesel sau 7 ngày nuôi lắc. Từ khóa: Klebsiella sp. G10, dầu diesel, 16S rRNA, vi khuẩn, Thái Nguyên ĐẶT VẤN ĐỀ* Từ khi được phát hiện đến nay, dầu mỏ đã và đang là nguồn nguyên liệu quý giá của mỗi quốc gia nói riêng và toàn nhân loại nói chung. Sản phẩm của dầu mỏ có mặt trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống sinh hoạt cũng như trong công nghiệp. Việt Nam là nước có tiềm năng về dầu khí, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dầu khí thế giới, nước ta cũng đang có những bước tiến lớn, góp phần giữ vững an ninh quốc phòng với các nước trong khu vực và trên thế giới. Bên cạnh những lợi ích mà ngành công nghiệp dầu khí mang lại, tình trạng ô nhiễm môi trường do các chất thải có chứa dầu gây ra đã làm hủy hoại hệ sinh thái và gây hại trực tiếp đến sức khỏe con người. Với mục tiêu góp phần bảo vệ môi trường, ngày nay trên thế giới và ở Việt Nam đã áp dụng thành công nhiều phương pháp để xử lý nước ô nhiễm dầu. Tuy nhiên, các phương pháp vật lý và hóa học thường tốn kém và gây ô nhiễm thứ cấp cho môi trường, vì vậy phương pháp phân hủy sinh học đang được chú ý tới bởi các đặc tính ưu việt của nó như giá thành thấp, triệt để và an toàn cho hệ sinh thái. Trong đó, sử dụng các chủng vi sinh vật có khả năng chuyển hóa các thành phần dầu gây ô nhiễm mang lại hiệu quả xử lý cao bởi * Tel: 0988 886930, Email: nghiemminh@ibt.ac.vn đặc tính trao đổi chất đa dạng, dễ dàng phân lập và nuôi cấy. Hiện nay, có một số lượng lớn các vi sinh vật có khả năng phân hủy dầu mỏ đã được công bố bao gồm: Achromobbacter, Aeromonas, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevebacterium, Coryneforms, Flavobacterium, Klebsiella, Lactobacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Vibrio, Xanthomyces, v.v… [6]. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu - Lấy mẫu, phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn có khả năng sử dụng dầu diesel [1] - Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện pH, nồng độ muối NaCl lên khả năng phân hủy dầu diesel [1] - Đánh giá khả năng phân hủy dầu diesel của chủng vi khuẩn phân lập được ở điều kiện tối ưu - Phân loại vi khuẩn tuyển chọn bằng phương pháp sinh học phân tử. Phương pháp nghiên cứu Thu thập mẫu Mẫu đất và nước nhiễm dầu được chúng tôi thu thập tại kho xăng Việt Hoàng thuộc xã Yên Đổ, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Phân lập vi khuẩn phân hủy diesel Từ mẫu ban đầu, tiến hành làm giàu 3 lần trên 50 ml môi trường muối khoáng Gost có bổ 103 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Lê Thị Nhi Công và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ sung 0,1% vitamin, 1% dầu diesel (v/v), nuôi lắc ở 200 vòng/phút, 37oC trong 7 ngày [2]. Sau mỗi lần làm giàu, cấy gạt kiểm tra thu được tập đoàn vi sinh vật và làm sạch để có các chủng đơn. Để khảo sát khả năng sử dụng dầu diesel của từng chủng, chúng tôi nuôi đơn chủng trên 20 ml môi trường muối khoáng Gost có bổ sung dầu diesel với nồng độ tăng dần từ 1%, 2%, 5% đến 10%. Quan sát độ đục dịch nuôi và đo mật độ quang học ở bước sóng 600 nm (OD600) theo ngày, thí nghiệm được tiến hành trong 7 ngày. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn Bao gồm hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào và nhóm Gram. Nhuộm Gram chủng vi khuẩn được tiến hành theo phương pháp Hucker cải tiến dựa trên cấu trúc thành tế bào vi khuẩn [8]. Đánh giá ảnh hưởng của một số điều kiện hóa lý tới khả năng phân hủy dầu diesel Đánh giá khả năng phân hủy 10% dầu diesel của chủng vi khuẩn phân lập được trên môi trường muối khoáng Gost, có dải pH (6; 6,5; 7; 7,5; 8; 8,5 và 9) và ở các nồng độ muối NaCl khác nhau (0; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 và 3%), trong điều kiện nuôi lắc 200 vòng/phút, 37oC. Xác định khả năng phân hủy dầu diesel của vi khuẩn Chủng vi khuẩn chọn lựa được nuôi cấy trên 50 ml môi trường muối khoáng Gost, bổ sung 10% dầu diesel. Sau 7 ngày nuôi lắc ở 37oC, 200 vòng/phút, tiến hành định lượng hàm lượng dầu diesel của mẫu chứa chủng vi khuẩn và mẫu đối chứng. Lượng dầu diesel được xác định bằng phương pháp phân tích khối lượng theo tiêu chuẩn TCVN 4582 – 88 tại Viện Hóa công nghiệp. 101(01): 103 - 108 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy dầu diesel Khi nuôi vi sinh vật trong môi trường muối khoáng Gost nghèo dinh dưỡng có bổ sung dầu diesel, vi sinh vật sẽ sử dụng dầu diesel đó như là nguồn carbon và năng lượng duy nhất [7]. Thông qua sự phát triển của vi sinh vật cũng phần nào đánh giá được khả năng phân hủy dầu diesel của chúng. Sau mỗi lần làm giàu, tiến hành cấy gạt kiểm tra trên môi trường muối khoáng Gost thạch có bổ sung nguồn cơ chất tương ứng để thu được tập đoàn vi sinh vật. Sau khi quan sát và làm sạch, phân lập được 10 chủng vi khuẩn với đặc điểm được liệt kê trong bảng 1. Kết quả khảo sát khả năng sử dụng dầu diesel cho thấy, ở nồng độ 1% có 6 chủng phân hủy dầu diesel mạnh nhất và được chọn lựa để đánh giá ở nồng độ ...