Sự đa dạng các loài vi khuẩn đóng vai trò chủ đạo phân hủy chất hữu cơ trong nước sông Cái

Vi khuẩn đóng vai trò chính phân hủy chất hữu cơ trong nước sông. Kết quả nghiên cứu cho đối tượng sông Cái, là một nhánh của sông Đồng Nai, có vai trò hết sức quan trọng đối với Căn cứ 696, Vùng 2 Hải quân, thông qua phương pháp Maldi-Tof xác định 6 loài vi khuẩn hiếu khí đóng vai trò chủ đạo phân hủy chất hữu cơ trong nước sông.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự đa dạng các loài vi khuẩn đóng vai trò chủ đạo phân hủy chất hữu cơ trong nước sông CáiNghiên cứu khoa học công nghệ SỰ ĐA DẠNG CÁC LOÀI VI KHUẨN ĐÓNG VAI TRÒ CHỦ ĐẠO PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚC SÔNG CÁI Nguyễn Văn Sơn* Tóm tắt: Vi khuẩn đóng vai trò chính phân hủy chất hữu cơ trong nước sông. Kết quả nghiên cứu cho đối tượng sông Cái, là một nhánh của sông Đồng Nai, có vai trò hết sức quan trọng đối với Căn cứ 696, Vùng 2 Hải quân, thông qua phương pháp Maldi-Tof xác định 6 loài vi khuẩn hiếu khí đóng vai trò chủ đạo phân hủy chất hữu cơ trong nước sông.Từ khóa: Vi khuẩn; Maldi-Top; Sông Cái. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Vi sinh vật được xem là nhân tố chính của quá trình tự làm sạch nước tự nhiên. Chúngphân hủy và sử dụng các chất hữu cơ hòa tan để xây dựng tế bào cho cơ thể và biến thànhcác chất vô cơ trong nước. Trong nước có nhiều loại vi sinh vật như: vi khuẩn, nấm mốc,nấm men, xạ khuẩn, vi rút (siêu vi khuẩn). Trong những loại này, vi khuẩn, đặc biệt là vikhuẩn hiếu khí đóng vai trò chính phân hủy các chất hữu cơ trong nước sông [1]. Sông Cái là một nhánh của sông Đồng Nai, chảy qua địa bàn các xã Đại Phước, LongTân và Phú Thạnh của huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai. Sông Cái với chiều dài khoảng10km, chiều rộng 220-380m, độ sâu giữa dòng 15-20m tùy theo từng vị trí. Sông Cái cócác chức năng: vận tải (giao thông thủy, vận chuyển phù sa), sản xuất (cung cấp nước chosinh hoạt và tưới tiêu), bảo vệ (thoát lũ, tiếp nhận và đồng hóa các chất ô nhiễm, điều hòavi khí hậu). Sông Cái có vai trò hết sức quan trọng đối với Căn cứ 696, Vùng 2 Hải quân.Việc định danh các loài vi khuẩn hiếu khí chủ đạo nhằm minh chứng rõ ràng hơn cho quátrình phân hủy chất hữu cơ trong nước sông bởi vi khuẩn. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệu Chủng vi khuẩn thu qua mẫu nước lấy từ sông Cái, mẫu thu tại 5 vị trí, mỗi vị trí cáchnhau khoảng 2,0-2,5 km (kí hiệu từ N1-N5). Tại từng vị trí lấy 9 mẫu: giữa dòng lấy 3mẫu theo độ sâu, giữa bờ phải lấy 2 mẫu theo độ sâu, giữa bờ trái lấy 2 mẫu theo độ sâu,bờ phải lấy 1 mẫu và bờ trái lấy 1 mẫu. Các mẫu được lấy sau đó trộn chung với nhau tạothành 1 mẫu tổ hợp để phân tích. Các mẫu được lấy bằng can nhựa, bảo quản lạnh ở nhiệtđộ 1-5 oC, sau đó vận chuyển về phòng thí nghiệm. Môi trường nuôi cấy (NA) sử dụngNutrient Agar M001 (HiMedia, India). Hình 1. Vị trí các điểm lấy mẫu Hình 2. Phương thức lấy mẫu tổ hợp tại từng vị trí trên sông Cái. trên sông Cái.2.2. Phương pháp nghiên cứu Việc xác định số loài vi khuẩn hiếu khí được thực hiện bằng phương pháp phân lập viTạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 255 Hóa học và Kỹ thuật môi trườngsinh và xác định mật độ vi khuẩn hiếu khí bằng phương pháp đếm khuẩn lạc. Quy trình kỹthuật thực hiện gồm các bước: chuẩn bị thạch đĩa, pha loãng mẫu, phân lập, định lượng vikhuẩn, lưu trữ mẫu [2]. Việc định danh vi khuẩn có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhaunhư: phương pháp sinh hóa, phương pháp giải trình tự 16S rRNA, phương pháp khối phổMaldi-Top,… Trong đó, công nghệ phối phổ Mandi-Top có nhiều ưu điểm hơn so với cácphương pháp còn lại do tính hiện đại và sự đặc thù với vi khuẩn. Các loài vi khuẩn được cấy chuyển trên môi trường thạch đĩa NA để làm thuần sau đóđược định danh bằng phương pháp khối phổ Maldi-Tof (Matrix Assisted LaserDesorption/Ionization - Time of Flight) [3]. Vi khuẩn được định danh bằng cách so sánh các khối phổ của protein ribosome đặctrưng của loài với ngân hàng dữ liệu khối phổ. Đây là phương pháp hiện đại, được thựchiện bằng quy trình máy móc khép kín nên cho kết quả nhanh hơn so với các phương phápcòn lại và có độ chính xác cao. Qui trình kỹ thuật thực hiện gồm các bước: phết mẫu vàthêm matrix, đưa mẫu vào hệ thống và tạo phổ, so sánh phổ với dữ liệu, xem kết quả [3]. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Mẫu nước lấy từ sông Cái được trang trên môi trường NA với nồng độ 10 -1, 10-2, 10-3,sau đó mẫu trang được ủ ở nhiệt độ 32oC trong 48 giờ. Kết quả xác định số loài vi khuẩnhiếu khí trong nước sông Cái bằng phương pháp phân lập vi sinh cho thấy tổng số loài vikhuẩn hiếu khí trong nước sông Cái là 25 loài. Tại từng thời điểm, số loài vi khuẩn hiếukhí dao động trong khoảng 8-10 loài. Tháng 6/2019 Tháng 8/2019 Tháng 10/2019 Tháng 12/2019 Tháng 2/2020 Tháng 4/2020 Hình 3. Số loài vi khuẩn hiếu khí trong nước sông Cái. Kết quả xác định mật độ vi khuẩn hiếu khí trong nước sông Cái bằng phương pháp đếmtrực tiếp khuẩn lạc cho thấy mật độ vi khuẩn hiếu khí trong nước sông Cái trung bình là15.860.006 ...