Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá nano kim loại vi lượng đến chủng vi khuẩn bacillus sp tao2 có trong đất nông nghiệp

Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học LờI CảM ƠN Để hồn thành khóa luận này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Văn Hiếu – Phòng Vi sinh vật đất – Viện Công nghệ sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, người định hướng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Đồng thời, xin chân cảm ơn tập thể anh chị cán phòng Vi sinh vật đất – Viện Công nghệ sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam bạn thực tập sinh tận tình bảo, hướng dẫn nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập phịng Tơi xin cảm ơn sâu sắc đến ban chủ nhiệm Khoa thầy cô giáo Khoa Công nghệ Sinh học – Viện Đại Học Mở Hà Nội, đặc biệt thầy cô giáo dạy dỗ bảo nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt năm học vừa qua Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè người thân quen hết lòng giúp đỡ, động viên tối suốt trình học tập Trong trình thực đề tài, điều kiện thời gian trình độ hiểu biết thân cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Vì vậy, tơi mong nhận thơng cảm, quan tâm, góp ý thầy bạn để khóa ln hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 23 tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Việt Long Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học MỤC LỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH Mở ĐầU 1.Tính cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu 3.Nội dung nghiên cứu PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1.Hạt nano kim loại 1.1.1.Tính chất hạt nano kim loại 1.1.2.Một số dạng hạt nano kim loại hay dụng nông nghiệp 1.2 Một số phương pháp chế tạohạt nano kim loại 1.3.Ứng dụng phân bón nano kim loại vi lượng 10 1.4 Bacillus vai trò chúng đất 14 1.4.1 Đặc điểm sinh học vi khuẩn Bacillus sp 14 1.4.2 Vai trò vi khuẩn Bacillus sp đất 15 1.4.3 Đánh giá tác động dạng phân bón nano vi lượng đến vi sinh vật đất 19 PHầN 2: VậT LIệU VÀ PHƯƠNG PHÁP 22 2.1.Vật liệu hóa chất 22 2.1.1.Vật liệu 22 Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học 2.1.2.Hóa chất 22 2.1.3.Thiết bị nghiên cứu 22 2.1.4.Môi trường nghiên cứu 23 2.2.Phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1.Phương pháp xác định nồng độ Indole-3-acetic acid 23 2.2.2.Nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng Bacillus sp Tao2 25 2.2.2.1.Đặc điểm hình thái 25 2.2.2.2.Quan sát đặc điểm tế bào 25 2.2.2.3.Khả đồng hóa nguồn cacbon 25 2.2.2.4.Xác định khả chịu muối dải nhiệt độ, pH thích hợp cho sinh trưởng vi khuẩn 26 2.2.2.5.Xác định khả sinh enzyme ngoại bào 26 2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng phân bón nano kim loại vi lượng khác đến phát triển chủng Bacillus sp Tao2 27 2.2.3.1 Ảnh hưởng nồng độ phân bón nano kim loại vi lượng đến khả ức chế phát triển chủng Bacillus sp Tao2 phương pháp khuếch tán thạch 28 2.2.3.2 Ảnh hưởng thời gian đến mức độ phục hồi chủng Bacillus sp Tao2 nồng độ phân bón nano kim loại vi lượng 29 2.2.3.3.Ảnh hưởng tỉ lệ tiếp giống Bacillus sp Tao2 đến mức độ sóng sót tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/ml 29 2.2.3.4 Ảnh hưởng pH môi trường đến hiệu ức chế hạt nano kim loại đến chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 29 Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học 2.2.4.Đặc trưng vật lý hạt nano kim loại, hình thái tế bào vi khuẩn Bacillus sp Tao2 xác định phương pháp Transmission electron microscopy (TEM) scanning electron microscope (SEM) 30 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1.Đặc điểm sinh học chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 31 3.1.1.Đặc điểm hình thái khuẩn lạc 31 3.1.2.Khả đồng hóa nguồn cacbon 32 3.1.3.Ảnh hưởng nhiệt độ, pH nồng độ muối đến sinh trưởng chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 33 3.1.4.Khả sinh số hoạt tính sinh học 35 3.2 Đặc điểm cấu trúc hạt nano kim loại dạng phân bón nano kim loại vi lượng tương ứng 36 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng phân bón nano kim loại đến phát triển của chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 40 3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ phân bón nano kim loại khác đến phát triển chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 đánh giá khuếch tán thạch 40 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian nồng độ phân bón nano kim loại khác đến phát triển chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 phương pháp khuếch tán thạch 42 3.3.3 Ảnh hưởng nồng độ phân bón nano kim loại khác đến phát triển chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 nuôi môi trường lỏng 44 3.3.4 Tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/ml đến số lượng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 48 Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Công nghệ sinh học 3.3.5.Ảnh hưởng chủng tỉ lệ tiếp giống vi khuẩn Bacillus sp Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ 4µg/ml 50 3.3.6.Ảnh hưởng pH môi trường đến hiệu hoạt động hạt nano kim loại chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 52 PHẦN 4: KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học CHữ VIếT TắT VK: Vi khuẩn KL: Kim loại Tao2: Bacillus sp Tao2 TEM: Transmission electron microscopy SEM: Scanning electron microscope NP: Nanoparticle NPs: Nanoparticles LB: Luria-Bertani MPA: Malt-Peptone-Agar Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Công nghệ sinh học DANH MụC BảNG Bảng 2.1 Bảng hóa chất sử dụng Bảng 2.2 Bảng số liệu mối tương quan nồng độ IAA với giá trị OD thu bước sóng 530 nm Bảng 2.3 Bảng số liệu mối tương quan số lượng tế bào (CFU/ml) với giá trị đo quang (OD) thu bước sóng 600 nm Bảng 3.1 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng Tao2 số môi trường 37°C sau 48 Bảng 3.2 Khả đồng hóa nguồn cacbon chủng vi khuẩn Tao2 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ, pH nồng độ muối đến sinh trưởng chủng Tao2 Bảng 3.4 Khả sinh tổng hợp số enzyme ngoại bào chủng vi khuẩn Tao2 sau 48 nuôi cấy Bảng 3.5 Khả sinh IAA chủng vi khuẩn Tao2 hai môi trường sau 48 ni lắc 150 vịng/phút nhiệt độ 30°C Bảng 3.6 Kết vòng kháng vi khuẩn Tao2 muối kim loại hạt nano kim loại (D-d, mm) sau 24 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại ZnO + Co đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại ZnO đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Bảng 3.9 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại Cu đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Bảng 3.10 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại Cu+Co đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học Bảng 3.11 Ảnh hưởng hạt nano kim loại nồng độ µg/ml lên chủng vi khuẩn Tao2 Bảng 3.12 Ảnh hưởng tỉ lệ tiếp giống đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/µL Bảng 3.13 Ảnh hưởng pH đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/µL (thời điểm ban đầu) Bảng 3.14 Ảnh hưởng pH đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/µL (thời điểm sau giờ) Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học DANH MụC HÌNH Hình 1.1 Vịng tuần hồn dạng photpho tự nhiên Hình 2.1 Đồ thị phương trình đường chuẩn IAA Hình 2.2 Phương trình đường chuẩn vi khuẩn Bacillus sp Tao2 Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc tế bào chủng Tao2 Hình 3.2 Khả sử dụng nguồn cacbon khác chủng Tao2 sau 48 ni nhiệt độ 30°C Hình 3.3 Ảnh hưởng pH nồng độ muối (%) đến sinh trưởng vi khuẩn Tso2 Hình 3.4 Khả phân hủy casein (A); tinh bột (B); phospho khó tan (C) chủng Tao2 Hình 3.5 Ảnh SEM (A) TEM (B) mẫu hạt nano ZnO Hình 3.6 Sơ đồ quy trình chế tạo hạt nano ZnO Hình 3.7 Mẫu phân bón nano ZnO vi lượng nồng độ 2000mg/L Hình 3.8 Ảnh SEM (A) TEM (B) mẫu Co thu điều kiện nồng độ Coo = 4g/l, tỉ lệ nồng độ NaBH4/Co2+ = 1:2 nồng độ CMC: 0,15% Hình 3.9 Sơ đồ quy trình kỹ thuật chế tạo nano coban Hình 3.10 Ảnh SEM (A) TEM (B) mẫu Cu thu điều kiện nồng độ Cuo = 2g/l tỉ lệ nồng độ NaBH4/Cu2+ = 2:1 Hình 3.11 Sơ đồ quy trình kỹ thuật chế tạo hạt nano kim loại Cu Hình 3.12 Mẫu phân bón nano Cu vi lượng nồng độ 1000mg/L Hình 3.13 Một số mẫu phân bón nano vi lượng Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ sinh học Hình 3.14 Hoạt tính kháng vi khuẩn Tao2 muối kim loại (A) hạt nano kim loại (B) nồng độ khác sau 24 Hình 3.15 Ảnh hưởng phân bón nano kim loại nồng độ 20 µg/ml đến khả ức chế vi khuẩn Tao2 theo thời gian Hình 3.16 Ảnh hưởng muối kim loại nồng độ 20 µg/ml đến khả ức chế vi khuẩn Tao2 theo thời gian Hình 3.17 Ảnh hưởng phân bón nano ZnO muối ZnSO4 nồng độ 20 µg/ml đến khả ức chế vi khuẩn Tao2 theo thời gian Hình 3.18 Ảnh hưởng nồng độ nano kim loại Cu + Co (A) ZnO + Co (B) đến khả phát triển chủng vi khuẩn Tao2 sau 20 nuôi lắc 150 vong/phút nhiệt độ 30°C Hình 3.19 Ảnh hưởng muối ZnSO4 (A) phân bón nano ZnO (B) nồng độ 4µg/ml đến số lượng chủng vi khuẩn Tao2 sau thời gian lắc 150 vòng/phút nhiệt độ 30°C Hình 3.20 Ảnh SEM chụp ảnh hưởng muối ZnSO4(A) phân bón nano ZnO (B) nồng độ 4µg/ml đến hình thái vi khuẩn Tao2 sau thời gian lắc 150 vịng/phút nhiệt độ 30°C Hình 3.21 Ảnh SEM chụp ảnh hưởng muối ZnSO4 + CoCl2 (A) phân bón nano ZnO +Co (B) nồng độ 4µg/ml đến hình thái vi khuẩn Tao2 sau thời gian lắc 150 vòng/phút nhiệt độ 30°C Hình 3.22 Ảnh hưởng tỉ lệ tiếp giống đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/ml sau ni lắc 150 vịng/phút nhiệt độ 30°C Hình 3.23 Ảnh hưởng pH đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động muối ZnSO4 (A) nano Zn nồng độ µg/ml sau Nguyễn Việt Long K19 CNSH 1203 Hình 3.15 Ảnh hưởng phân bón nano kim loại nồng độ 20 µg/ml đến khả ức chế vi khuẩn Tao2 theo thời gian Hình 3.16 Ảnh hưởng muối kim loại nồng độ 20 µg/ml đến khả ức chế vi khuẩn Tao2 theo thời gian Nguyễn Việt Long 42 K19 CNSH 1203 Sau ngày Sau ngày Sau 15 ngày Sau 21 ngày Hình 3.17 Ảnh hưởng phân bón nano ZnO muối ZnSO4 nồng độ 20 µg/ml đến khả ức chế vi khuẩn Tao2 theo thời gian Kết thể hình 3.15; 3.16 3.17 cho thấy, mức độ ức chế phát triển vi khuẩn Bacillus sp Tao2 dạng kim loại khác rõ nét Theo thời gian, hầu hết độ bền muối kim loại trì, dạng phân bón nano kim loại thường khơng kéo dài, bền phân bón nano ZnO, nhiên đến ngày thứ 21 không khẩ ức chế Đặc biệt dạng phân bón nano Cu trì thời gian đến thời gian ngày Đối với dạng muối kim loại Cu Zn chúng bền theo thời gian, điều khẳng định sử dụng kim loại dạng nano chúng có mức độ ảnh hưởng dạng muối 3.3.3 Ảnh hưởng nồng độ phân bón nano kim loại khác đến phát triển chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 nuôi môi trường lỏng Nguyễn Việt Long 43 K19 CNSH 1203 Nồng độ hạt nano kim loại thời gian tác dụng yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả phát triển sinh trưởng phục hồi chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 Với kết kiểm tra phương pháp khuếch tán đĩa thạch cho thấy dạng phân bón nano kim loại có tác dụng ức chế vi khuẩn Bacillus sp Tao2 từ nồng độ từ ≥ µg/ml, cịn nồng độ thấp khơng thể hoạt tính Đã đánh giá mức độ phục hồi, số lượng tế bào chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 nồng độ ức chế theo thời gian, kết trình bày bảng 3.7; 3.8; 3.9 3.10 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại ZnO + Co đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Khả phát triển chủng vi khuẩn Tao2 nồng độ nano Thời gian (ZnO + Co) (µg/ml) (giờ) 10 20 0.033 0.052 0.042 0.044 0.046 0.085 0.016 0.011 0.011 0.013 0.134 0.012 0.012 0.012 0.016 0.192 0.034 0.025 0.023 0.028 10 0.282 0.097 0.082 0.071 0.068 12 0.382 0.167 0.152 0.171 0.158 14 0.582 0.467 0.452 0.571 0.558 20 1.282 0.967 1.152 1.271 0.958 Nguyễn Việt Long 44 K19 CNSH 1203 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại ZnO đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Thời gian Khả phát triển chủng vi khuẩn Tao2 nồng độ nano (giờ) (ZnO ) (µg/ml) 10 20 0.033 0.035 0.059 0.085 0.111 0.085 0.075 0.049 0.078 0.102 0.134 0.131 0.037 0.065 0.096 0.192 0.19 0.047 0.074 0.101 10 0.282 0.274 0.055 0.086 0.124 12 0.382 0.392 0.157 0.152 0.191 14 0.582 0.592 0.367 0.35 0.371 20 1.282 1.382 0.977 1.052 1.171 Bảng 3.9 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại Cu đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Thời gian Khả phát triển chủng vi khuẩn Tao2 nồng độ nano (giờ) (Cu) (µg/ml) 10 20 0.035 0.035 0.041 0.034 0.054 0.07 0.031 0.037 0.036 0.038 0.141 0.026 0.043 0.031 0.063 0.196 0.026 0.053 0.046 0.028 10 0.374 0.039 0.035 0.023 0.065 12 0.592 0.044 0.053 0.054 0.077 14 0.892 0.167 0.152 0.171 0.158 20 1.382 0.677 0.652 0.671 0.658 Nguyễn Việt Long 45 K19 CNSH 1203 Bảng 3.10 Ảnh hưởng nồng độ hỗn hợp nano kim loại Cu+Co đến khả sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Tao2 Thời gian Khả phát triển chủng vi khuẩn Tao2 nồng độ nano (giờ) (Cu+Co) (µg/ml) 10 20 0.035 0.033 0.05 0.049 0.051 0.075 0.029 0.024 0.022 0.022 0.131 0.012 0.022 0.025 0.026 0.19 0.026 0.053 0.046 0.028 10 0.274 0.087 0.082 0.071 0.062 12 0.392 0.157 0.152 0.141 0.138 14 0.592 0.367 0.352 0.371 0.358 20 1.382 0.977 1.052 1.171 1.058 Hình 3.18 Ảnh hưởng nồng độ nano kim loại Cu + Co (A) ZnO + Co (B) đến khả phát triển chủng vi khuẩn Tao2 sau 20 nuôi lắc 150 vòng/phút nhiệt độ 30°C Nguyễn Việt Long 46 K19 CNSH 1203 Kết thể bảng 3.7; 3.8; 3.9 3.10 cho thấy, nồng độ hạt nano kim loại khác ảnh hưởng đến mức độ sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 khác nhau, nhiên hầu hết nồng độ thử nghiệm có ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 thời gian tiếng đầu Ở tiếng đầu, giá trị OD600nm giảm so với thời điểm ban đầu, nhiên sau từ điểm chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 sinh trưởng phát triển trở lại với mức độ phục hồi tương đương với thí nghiệm khơng có bổ sung nano kim loại, trừ mẫu có bổ sung nano Cu có mức độ phục hồi chậm 3.3.4 Tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/ml đến số lượng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 Dịch giống vi khuẩn Bacillus sp Tao2 chuẩn bị phần phương pháp Hút dịch chứa vi khuẩn bổ sung vào ống nghiệm dung dịch NaCl nồng độ 0,9% có nồng độ hạt nano kim loại µg/µL, chuyển ni lắc 150 vịng/phút nhiệt độ 30°C Kết số lượng tế bào hình thái chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 thể bảng hình sau Bảng 3.11 Ảnh hưởng hạt nano kim loại nồng độ µg/ml lên chủng vi khuẩn Tao2 Thời gian (giờ) Các dạng khác hạt nano kim loại Đối chứng Cu Cu + Co ZnO ZnO + Co 0,227 0,231 0,227 0,223 0,222 0,225 0,169 0,163 0,167 0,165 Các dạng muối kim loại CuSO4 CuSO4+ CoCl ZnSO4 ZnSO4+ CoCl 0,237 0,234 0,207 0,213 0,212 0,230 0,189 0,163 0,197 0,175 Nguyễn Việt Long 47 K19 CNSH 1203 Hình 3.19 Ảnh hưởng muối ZnSO4 (A) phân bón nano ZnO (B) nồng độ 4µg/ml đến số lượng chủng vi khuẩn Tao2 sau thời gian lắc 150 vòng/phút nhiệt độ 30°C Hình 3.20 Ảnh SEM chụp ảnh hưởng muối ZnSO4(A) phân bón nano ZnO (B) nồng độ 4µg/ml đến hình thái vi khuẩn Tao2 sau thời gian lắc 150 vòng/phút nhiệt độ 30°C Nguyễn Việt Long 48 K19 CNSH 1203 Hình 3.21 Ảnh SEM chụp ảnh hưởng muối ZnSO4 + CoCl2 (A) phân bón nano ZnO +Co (B) nồng độ 4µg/ml đến hình thái vi khuẩn Tao2 sau thời gian lắc 150 vòng/phút nhiệt độ 30°C Từ bảng kết 3.11, với mật độ vi khuẩn Bacillus sp Tao2 bổ sung đạt 105-106 cfu/ml điều kiện nuôi 0,9% giữ nguyên thời gian Kết nhận mật độ tế bào giảm xuống rõ rệt (OD 600 nm giảm so với ban đầu), đặc biệt mẫu thí nghiệm có bổ sung phân bón nano kim loại Điều chứng tỏ, hạt kim loại gây chết vi khuẩn Bacillus sp Tao2 kết chụp SEM khẳng định rõ hơn, hình thái tế bào vi khuẩn Bacillus sp Tao2 có nhứng mấu điểm thủng làm cho tế bào bị chết, muối kim loại tương ứng không nhận thấy điều 3.3.5.Ảnh hưởng chủng tỉ lệ tiếp giống vi khuẩn Bacillus sp Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ 4µg/ml Trong thí nghiệm này, mục đích kiểm tra khả phục hồi chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 mật độ vi khuẩn khác ảnh hưởng hạt nano kim loại Kết thể qua bảng 3.12 hình 3.22 Nguyễn Việt Long 49 K19 CNSH 1203 Bảng 3.12 Ảnh hưởng tỉ lệ tiếp giống đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/µL Số lượng tế bào vi khuẩn Tao2 sóng sót tác động Tỉ lệ tiếp giống dạng phân bón nano kim loại nồng độ µg/ml (%) (x106cfu/ml) (105÷106cfu/ml) Cu Cu + Co ZnO + Co ZnO 0,05 5.0 6.5 12.5 8.9 0,1 12.9 19.5 24.9 14.7 0,25 17.7 23.7 33.7 21.3 0,5 20.1 33.9 42.8 29.1 1,0 30.9 44.0 51.2 35.7 Hình 3.22 Ảnh hưởng tỉ lệ tiếp giống đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/ml sau ni lắc 150 vịng/phút nhiệt độ 30°C Nguyễn Việt Long 50 K19 CNSH 1203 Từ bảng 3.12 hình 3.22 cho thấy thay đổi tỉ lệ tiếp giống nồng độ tác động nồng độ nano kim loại 4µg/µL sau kiểm tra, số lượng vi sinh vật tăng dần theo tỉ lệ tiếp giống Điều cho thấy, tác động nồng độ nano độ bền vật liệu phụ thuộc vào thời gian công nghệ chế tạo 3.3.6.Ảnh hưởng pH môi trường đến hiệu hoạt động hạt nano kim loại chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 Trong thí nghiệm này, mục đích kiểm tra khả phục hồi chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 pH thay đổi ảnh hưởng hạt nano kim loại nồng độ µg/µL Kết thể qua bảng 3.13 3.14, hình 3.23 Bảng 3.13 Ảnh hưởng pH đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/µL (thời điểm ban đầu) Số lượng tế bào vi khuẩn Tao2 sóng sót tác động dạng phân bón nano kim loại nồng độ µg/ml (x106cfu/ml) có pH thay đổi thời điểm ban đầu pH Cu CuSO4 Cu CuSO4 + ZnO ZnSO4 ZnO ZnSO4 + + + Co CoCl2 Co CoCl2 50.64 49.22 35.70 35.10 50.52 47.22 35.70 35.10 47.64 49.45 37.50 35.10 42.96 40.74 37.50 35.10 49.80 49.33 33.90 34.50 50.46 48.72 33.90 34.50 52.14 49.48 33.90 35.70 50.16 52.02 33.90 35.70 48.60 49.50 34.50 36.30 51.72 51.36 34.50 36.30 48.66 49.54 37.50 36.90 51.54 49.56 37.50 36.90 10 48.18 49.40 39.90 37.50 50.22 48.78 39.90 37.50 Nguyễn Việt Long 51 K19 CNSH 1203 Bảng 3.14 Ảnh hưởng pH đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động hạt nano kim loại nồng độ µg/µL (thời điểm sau giờ) Số lượng tế bào vi khuẩn Tao2 sóng sót tác động dạng phân bón nano kim loại nồng độ µg/ml (x106cfu/ml) có pH thay đổi sau pH Cu CuSO4 Cu CuSO4 ZnO ZnSO4 + + + + Co CoCl2 Co CoCl2 ZnO ZnSO4 44.16 30.00 19.51 15.91 45.66 26.76 15.91 17.11 39.36 30.06 25.51 24.31 44.64 25.86 23.11 20.71 38.76 31.08 27.30 25.51 43.98 25.68 32.70 29.10 29.64 30.60 27.84 26.10 44.52 25.62 31.50 29.10 38.46 31.02 21.01 23.53 49.20 24.67 30.30 30.30 34.86 30.54 27.36 173.06 45.84 25.68 29.10 27.30 10 36.18 31.02 25.98 27.48 44.40 25.03 25.51 25.51 Kết thể bảng 3.13 3.14 cho thấy, môi trường pH thấp, hạt nano kim loại ảnh hưởng mạnh so với môi trường pH cao Nguyễn Việt Long 52 K19 CNSH 1203 Hình 3.23 Ảnh hưởng pH đến mức độ sống sót chủng vi khuẩn Tao2 tác động muối ZnSO4 (A) nano Zn nồng độ µg/ml sau Nguyễn Việt Long 53 K19 CNSH 1203 PHẦN 4: KẾT LUẬN Từ kết thu rút kết luận sau: Đã nghiên cứu số đặc điểm sinh học chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2, chủng phát triển tốt môi trường King’B, LB, MT2, nhiệt độ thích hơp 20-45° C, nồng độ muối thích hợp 1-4%, pH thích hợp 610, có khả đồng hóa nhiều nguồn đường, có hệ enzyme ngoại bào phong phú 2.Đã xác định số đặc điểm hạt nano kim loại sử dụng để chế tạo phân bón 3.Đã xác định ảnh hưởng dạng phân bón nano kim loại (ZnO, ZnO+ Co Cu+Co) đến sinh trưởng phát triển hình thái tế bào cuả chủng vi khuẩn Bacillus sp Tao2 nồng độ (≥4 µg/ml) 4.Đã nghiên cứu ảnh hưởng kết hợp nồng độ ức chế ≥4 µg/ml thời gian (0-20 giờ), pH (4-10) tỉ lệ tiếp giống (0,05-1%) đến mức độ sống sót chủng Bacillus sp Tao2 Nguyễn Việt Long 54 K19 CNSH 1203 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Murday, J S., Amptiac Newsletter (2002) [2] Mortvedt, J.J and R.J Gilkes (1993) Zinc fertilisers Chap in Robson, A.D (ed) Zinc in Soils and Plants Kluwer Academic Publishers Dordrecht, pp33-44 [3] El-Temsah YS, Joner EJ (2012) Impact of Fe and Ag nanoparticles on seed germination and differences in bioavailability during exposure in aqueous suspension and soil Envion Res106:296-303 [4] Manjol B, Cu and Cu-Based Nanoparticles [5] F Mafune et al., J Phys Chem 14 (2000) 8333 [6] D Kim et al., Nanotechnology 17 (2006) 4019 [7] K A Bogle et al., Nanotechnology 17 (2006) 3024 [8] H S Shin et al., J Colloid Interface Sci 274 (2004) 89 [9] H H Huang et al., Langmuir 12 (1996) 909 [10] J P Abid et al., Chem Commun (2002) 792 [11] J Zhu et al., Langmuire 16 (2000) 6396 [12] M Kowshik et al., Nanotechnology 14 (2003) 95 [13] Lin C, Fugetsu B, Su Y, Watari F (2009) Studies on toxicity of multi-walled carbon nanotubes on Arabiopsis T87 suspension cells J Hazard Mater 170:578-583 [14] Lopez-Moreno et al., 2010 [15] Zhu H., Han J., Xiao J.Q and Jin Y (2008) Uptake, translocation and accumulation of manufactured iron oxide nanoparticles by pumpkin plants J Environ Monit., 10: 713 – 717 [16] Wang D, Seif S.M., Sorooshzadeh A.H., Rezazadeh S and Naghdibadi H.A (2011) Effect of nano-silver and silver nitrate on seed yield of borage J Med Plant Res., 5(2): 171 - 175 [17] (Lopez-Moreno et al., 2010a) Nguyễn Việt Long 55 K19 CNSH 1203 [18] Rutao Wang1, Junwei Lang1, Yonghuan Liu1, Zongyuan Lin1 and Xingbin Yan Ultra-small, size-controlled Ni(OH)2 nanoparticles: elucidating the relationship between particle size and electrochemical performance for advanced energy storage devices [19] Zhu et al., 2008; Lin et al., 2009; Stampoulis et al., 2009 [20] Lee et al (2008 ) Examined the absorption and transport of nano [21] Takahashi et al., 2009 [22] Giraldo et al., 2014 [23] Alloway BJ (2008) Zinc in soils and crop nutrition Second edition International zinc Association an International Fertilizer Industry Association Brussels, Belgium and Paris, France, 2008 [24] Peteu et al., 2010 [25] Sonenshein, A.L., Hoch, J.A., and Losick, R (2002) Bacillus subtilis and Its Closest Relatives Washington, DC: American Society for Microbiology [26] Jahanara et al., 2013 Research shows excellent collaboration and Rhizobium leguminosarum iron nano in increasing crop yields [27] Lyon et al., 2006; Fortner et al., 2005 Studies the possibility of inhibiting the bacteria Bacillus subtilis and Escherichia coli [28] Kang S, Mauter MS, Elimelech M (20090 Microbial cytotoxicity of carbombasednanomaterials; implications for river water and wasterwater effluent Environmental Science & Technology 43(7): 26488-2653 [29] Ge Y, Schimel JP, Holden PA (2012) Indentification of soil bacteria susceptible to TiO2 and ZnO nanoparticles Applied and Environmental Microbiology 78(18): 6749-6758 [30] http://www.thebritishmuseum.ac.uk/science/text/lycurgus/sr lycurgus-p1-t.html Nguyễn Việt Long 56 K19 CNSH 1203