Một số yếu tố sinh lý sinh hóa ảnh hưởng tới khả năng tạo màng sinh học chủng nấm men Trichosporon asahii QN-B1 phân hủy phenol phân lập từ Hạ Long, Quảng Ninh

Bài viết trình bày về một số yếu tố sinh lý sinh hóa ảnh hưởng tới khả năng tạo màng sinh học của một số chủng nấm men phân hủy phenol phân lập từ Hạ Long, Quảng Ninh. Trong số các chủng nấm men đó, chủng QN-B1 có khuẩn lạc tròn, gọn, bề mặt khô cằn, ở giữa có nhân lồi, trắng, đường kính 3-4mm là chủng có các khả năng ấy tốt hơn các chủng còn lại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số yếu tố sinh lý sinh hóa ảnh hưởng tới khả năng tạo màng sinh học chủng nấm men Trichosporon asahii QN-B1 phân hủy phenol phân lập từ Hạ Long, Quảng NinhTẠP CHÍ SINH HỌC, 2013, 35(3se): 106-113MỘT SỐ YẾU TỐ SINH LÝ SINH HÓA ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG TẠOMÀNG SINH HỌC CHỦNG NẤM MEN TRICHOSPORON ASAHII QN-B1 PHÂNHỦY PHENOL PHÂN LẬP TỪ HẠ LONG, QUẢNG NINHLê Thị Nhi Công*, Cung Thị Ngọc Mai, Nghiêm Ngọc MinhViện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam, *lenhicong@ibt.ac.vnTÓM TẮT: Từ các mẫu nước ô nhiễm dầu lấy ở vùng ven biển vịnh Hạ Long, Quảng Ninh chúng tôi đãphân lập được một số chủng nấm men tạo màng sinh học (biofilm) có khả năng phân hủy phenol. Trongsố các chủng đó, chủng QN-B1 có khuẩn lạc tròn, gọn, bề mặt khô cằn, ở giữa có nhân lồi, trắng, đườngkính 3-4mm là chủng có các khả năng ấy tốt hơn các chủng còn lại. Kết quả phân tích trình tự vùng bảothủ cho nấm (ITS1-5.8r RNA-ITS2) và kết hợp với các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa chủng B1được định tên là Trichosporon asahii QN-B1. Chủng đã được đăng ký trên ngân hàng gen với mã sốKC139404. Chủng này có khả năng phân hủy phenol và tạo biofilm tốt ở pH từ 3 đến 7; với nồng độ NaCllà 1,5% và ở nhiệt độ 30oC, đồng thời chủng có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt ở nồng độ phenollên tới 200ppm. Sử dụng các điều kiện cho khả năng tạo màng của chủng, sau 7 ngày nuôi cấy, chủng QNB1 đã phân hủy được 90% phenol, với nồng độ ban đầu là 200 ppm. Các kết quả này đã mở ra khả năngứng dụng các chủng nấm men tạo màng sinh học nhằm xử lý các hợp chất gây ô nhiễm môi trường là cáchydrocarbon thơm nói chung và phenol nói riêng.Từ khóa: Trichosporon asahii, màng sinh học, nấm men, phân hủy sinh học.MỞ ĐẦUHiện nay, ngành công nghiệp sản xuấtdầu mỏ ngày một phát triển mạnh và đã trởthành thế mạnh kinh tế đối với những quốcgia có tiềm năng dầu mỏ, trong đó có ViệtNam. Tuy nhiên, bên cạnh nguồn lợi về kinhtế do ngành công nghiệp này mang lại thì còncó hiểm họa ô nhiễm môi trường mà nguyênnhân từ những sự cố khai thác, vận chuyểntrên biển và dự trữ dầu mỏ [ 6]. Trong nướcthải nhiễm dầu, phenol là một chất gây ônhiễm nghiêm trọng và có nhiều tác động xấuđến môi trường xung quanh. Phenol là mộthợp chất vòng thơm rất độc hại, khó phânhủy, gây ra mùi khó chịu, ảnh hưởng lớn đếnsản xuất nông nghiệp, gia tăng bệnh tật và tỷlệ người mắc bệnh kể cả ở nồng độ rất thấp,nó cũng là tác nhân tiềm ẩn gây ung thư vànhiều bệnh nguy hiểm cho con người [ 3].Chính vì vậy, việc loại bỏ phenol ra khỏinguồn nước là một vấn đề cấp thiết hiện nay.Việc xử lý phenol theo phương pháp phânhủy sinh học đã và đang được nhiều nhà khoahọc trên thế giới cũng như trong nước quantâm nghiên cứu. Nhờ có các ưu điểm vượt trộicủa nó so với các phương pháp hoá lý như: antoàn với môi trường, đơn giản, xử lý triệt để106không gây ra hiện tượng ô nhiễm thứ cấp, màgiá thành lại rẻ. Trong các công nghệ phânhủy sinh học đó thì công nghệ sử dụng màngsinh học (biofilm) do các vi sinh vật tạo rahiện đang được xem là công nghệ có hiệu quảxử lý ô nhiễm dầu cao [ 13]. Biofilm là mộttập hợp các vi sinh vật gắn trên một bề mặt củavật thể rắn hoặc bề mặt chất lỏng, tạo thành lớpmàng bao phủ bề mặt đó. Các vi sinh vật trongbiofilm liên kết với nhau một cách chặt chẽ, tạothành một cấu trúc bền vững. Do mật độ cácchủng vi sinh vật trong biofilm cao, hỗ trợ vàliên kết với nhau một cách chặt chẽ nên khảnăng đồng hóa, trao đổi chất, phân hủy cáchydrocarbon sẽ xảy ra nhanh hơn. Theo cáccông bố trong những năm gần đây, người tathấy rằng một số chủng nấm men tạo biofilmtốt, chẳng hạn như Candida tropicalis,Cryptococcus terreus, Rhodotorula creatinivoravà Rhodosporidium toruloides có nhiều tiềmnăng ứng dụng trong xử lý nước ô nhiễm phenolmột cách hiệu quả xử lý cao và an toàn [2, 10].Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay chưa có nhiềunghiên cứu về các chủng nấm men tạo màngsinh học có khả năng phân hủy phenol. Vì vậy,chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu một số đặcđiểm sinh lý, sinh hóa của chủng nấm men biểnLe Thi Nhi Cong, Cung Thi Ngoc Mai, Nghiem Ngoc MinhTrichosporon asahii QN-B1.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUVật liệu15 mẫu đất và nước bị ô nhiễm dầu lấyở các vị trí khác nhau của vịnh Hạ Long,Quảng Ninh.Môi trường Hansen: Glucose (30 g/l),K2HPO4 (3 g/l), NaCl (5 g/l), MgSO4 (2 g/l),peptone (7 g/l), cao men (1 g/l), thạch (20 g/l),pH 6; và môi trường muối khoáng cơ bản có bổsung các nồng độ phenol khác nhau (50-250ppm) [16].Cặp mồi ITS1: 5’-TCC GTA GGT GAACCT GCG G-3’; ITS4: 5’-TCC TCC GCT TATTGA TAT GC-3’Phương phápPhân lập nấm men; quan sát hình thái khuẩnlạc và hình thái tế bàoPhương pháp làm giàu 3 lần được dùng đểphân lập các chủng nấm men có khả năng sửdụng phenol. 5ml hỗn hợp các mẫu nước (hoặc1g mẫu đất) được nuôi trong 100 ml môi trườngmuối khoáng có bổ sung 1% (v/v) dầu diesel,0,5% glucose và 0,1% vitamin, nuôi lắc 5-7ngày ở 30oC với tốc độ 200 vòng/phút. Sau 5-7ngày, ...