Nghiên cứu chủng vi khuẩn có khả năng tạo chất hoạt động bề mặt sinh học cao nhằm ứng dụng xử lý đất nhiếm CADIMI

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ NGH SINH HỌC KHÓA LU LUẬN TỐT NGHIỆP P ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU U CHỦNG CH VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG NG T TẠO CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT M SINH HỌC CAO NHẰM ỨNG DỤ ỤNG XỬ LÝ ĐẤT NHIỄM CADIMI” Giáo viên hướng ng dẫn d : TS.KIỀU THỊ QUỲNH NH HOA Sinh viên thựcc hi : NGUYỄN THỊ HUYỀN N TRANG Lớp : 12_01 HÀ NỘI - 2016 VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG TẠO CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT SINH HỌC CAO NHẰM ỨNG DỤNG XỬ LÝ ĐẤT NHIỄM CADIMI” Giáo viên hướng dẫn : TS.KIỀU THỊ QUỲNH HOA Sinh viên thực : NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG Lớp : 12_01 HÀ NỘI - 2016 Viện Đại học Mở Hà Nội GVHD: TS.Kiều Thị Quỳnh Hoa LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo Khoa Công nghệ sinh học, Viện Đại học Mở Hà Nội tận tình hướng dẫn bảo em thời gian học tập trường Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS.Kiều Thị Quỳnh Hoa, Trưởngphòng Vi sinh vật Dầu mỏ, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình hướng dẫn, dìu dắt giúp đỡ em trình nghiên cứu hoàn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán Phòng Vi sinh vật Dầu mỏ, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình giúp đỡ em thời gian em thực khóa luận Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè người thân ủng hộ, động viên khích lệ em suốt trình học tập để em có kết ngày hôm Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin trân trọng cảm ơn tất giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Huyền Trang Nguyễn Thị Huyền Trang Viện Đại học Mở Hà Nội GVHD: TS.Kiều Thị Quỳnh Hoa CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN KLN Kim loại nặng CHĐBMSH Chất hoạt động bề mặt sinh học CHĐBM Chất hoạt động bề mặt CMC Nồng độ mixen tới hạn EPA(Environmental protection agency) Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ HKTS Hiếu khí tổng số QCVN Quy chuẩn Việt Nam BTNMT Bộ Tài nguyên môi trường EEC(European Economic Community) Cộng đồng kinh tế Châu Âu DO (Diesel oil) Dầu Diesel VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật MSL Muối sinh lý HC Hydrocarbon Cd Cadimi Nguyễn Thị Huyền Trang Viện Đại học Mở Hà Nội GVHD: TS.Kiều Thị Quỳnh Hoa DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại CHĐBMSH theo nguồn gốc vi sinh vật tạo 11 Bảng 1.2 Một số ứng dụng CHĐBMSH 14 Bảng 2.1 Máy móc thiết bị 19 Bảng 3.1 Kết thử KIT API 50 CHL (BioMerieux) chủng MSP9-918 26 Bảng 3.2 Kết phân tích đất 36 Nguyễn Thị Huyền Trang Viện Đại học Mở Hà Nội GVHD: TS.Kiều Thị Quỳnh Hoa DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cadimi Hình 1.2 Lòng sông Hồng có vùng đất bị biến màu ô nhiễm Cd Hình 1.3 Một phụ nữ Nhật Bản bị nhiễm bệnh itai itai gây biến dạng xương Hình 1.4.Cơ chế loại kim loại nặng CHĐBMSH 17 Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc chủng vi khuẩn MSP9-918 môi trường HKTS 24 Hình 3.2 Sinh trưởng chủng nghiên cứu sau sốc nhiệt 25 Hình 3.3 Ảnh hưởng nguồn carbon khác đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 28 Hình 3.4 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918 nguồn carbon khác 28 Hình 3.5 Khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 với nồng độ glucose khác 29 Hình 3.6 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918ở nồng độ glucose khác 30 Hình 3.7.Ảnh hưởng nguồn nitơ khác đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 31 Hình 3.8 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918 nguồn nitơ khác 31 Hình 3.9 Khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 với nồng độ ure khác 32 Hình 3.10 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918ở nồng độure khác 33 Hình 3.11 Ảnh hưởng pH đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 34 Hình 3.12 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918ở giá trị pH khác 34 Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ NaCl đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 35 Hình 3.14 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918ở nồng độ muối khác 35 Nguyễn Thị Huyền Trang Viện Đại học Mở Hà Nội GVHD: TS.Kiều Thị Quỳnh Hoa MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ô nhiễm Cadimi 1.1.1 Tính độc hại Cadimi (Cd) 1.1.2 Nguồn thải Cadimi 1.1.3 Tác động Cadimi đến môi trường người 1.2 Một số phương pháp xử lý Cadimi 1.2.1 Xử lý phương pháp hóa học 1.2.2 Xử lý phương pháp hóa lý 1.2.3 Xử lý phương pháp sinh học 1.3 Chất hoạt động bề mặt sinh học 10 1.3.1 Khái niệm chất hoạt động bề mặt sinh học 10 1.3.2 Phân loại chất hoạt động bề mặt sinh học 10 1.3.3 Tính chất CHĐBMSH 12 1.3.4 Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sinh học 14 1.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng hợp CHĐBMSH 15 1.4 Xử lý kim loại nặng CHĐBMSH 16 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Vật liệu 18 2.1.1 Chủng vi khuẩn 18 2.1.2 Môi trường nuôi cấy 18 2.1.3 Máy móc thiết bị 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu 19 2.2.1 Phương pháp xác định đặc điểm hình thái vi khuẩn 19 2.2.2 Phương pháp phân loại vi khuẩn có khả sử dụng hydrocacbon kit chuẩn sinh hoá API 50 CHL 20 Nguyễn Thị Huyền Trang Viện Đại học Mở Hà Nội GVHD: TS.Kiều Thị Quỳnh Hoa 2.2.3 Phương pháp đánh giá khả tạo CHĐBMSH chủng vi khuẩn phân lập dựa số nhũ hoá E24 21 2.2.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện môi trường nuôi cấy lên khả sinh trưởng tạo CHĐBMSH 21 2.2.5 Nghiên cứu xử lý đất ô nhiễm Cadimi CHĐBMSH tạo từ chủng vi khuẩn lựa chọn 22 CHƯƠNG KẾT QUẢ 24 3.1 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc tế bào chủngMSP9-918 24 3.2 Xác định khả hình thành bào tử chủng vi khuẩn nghiên cứu 25 3.3 Phân loại chủng MSP9_918 kit chuẩn sinh hóa API 50 CHL 25 3.4 Ảnh hưởng nguồn cacbon đến khả tạo CHĐBMSH 27 3.5 Ảnh hưởng nồng độ glucose đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 29 3.6 Ảnh hưởng nguồn nitơ đến khả tạo CHĐBMSH 30 3.7 Ảnh hưởng nồng độ Ure đến khả tạo CHĐBMSH 32 3.8 Ảnh hưởng pH 33 3.9 Ảnh hưởng nồng độ NaCl 34 3.10 Nghiên cứu khả xử lý đất nhiễm Cd CHĐBMSH tạo chủng MSP9-918 36 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 Nguyễn Thị Huyền Trang MỞ ĐẦU Kim loại nặng (Cd, Pb, Cr, Zn, Cu, Hg ) từ trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng, luyện kim, sản xuất tái chế đồ dùng kim loại gây tác động tiêu cực đến sức khỏe người môi trường sống Những kim loại tích tụ môi trường xâm nhiễm vào thể người thông qua hô hấp, tiêu hóa, da gây nên số bệnh đường hô hấp, ung thư da, ung thư phổi, nhuyễn xương, rối loạn đường tiết niệu, viêm cầu thận Một số kim loại (Ca, Mg, Fe, Zn) yếu tố vi lượng cần thiết cho sống, nhiên có kim loại (Cd, Hg, Pb ) không cần thiết cho sống mà gây hại đến sức khỏe người sinh vật khác Hiện có nhiều phương pháp xử lý kim loại nặng nói chung Cd nói riêng phương pháp kết tủa hóa học, phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion.Tuy nhiên, phương pháp thường gây ô nhiễm thứ cấp chi phí hoạt động lớn Gần đây, phương pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng nói chung Cd nói riêng chất hoạt độngbề mặt sinh học (CHĐBMSH) vi sinh vật tạo thu hút nhiều nhà khoa học nước giớiquan tâm nghiên cứu CHĐBMSH hợp chất sinh học vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc) tạo chứa hai nhóm chức ưa nước kị nước phân tử Do đó, CHĐBMSH làm giảm sức căng bề mặt lực hút tĩnh điện bề mặt tiếp xúc hai pha (lỏng- lỏng; lỏng- rắn) giúp CHĐBMSH (tích điện âm) dễ dàng tiếp xúc tạo phức với kim loại nặng (tích điện dương) Phương pháp đánh giá cao ưu điểm: giá thành phù hợp, xử lý triệt để, an toàn với môi trường khả phân hủy sinh học nên không gây ô nhiễm thứ cấp, tạo bọt cao, chịu nhiệt, pH chịu lực ion tốt Từ thực trạng ô nhiễm Cd Việt Nam với nhu cầu tìm kiếm giải pháp xử lý môi trường nhiễm kim loại nặng an toàn hiệu quả, Nguyễn Thị Huyền Trang tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu chủng vi khuẩn có khả tạo chất hoạt động bề mặt sinh học cao nhằm ứng dụng xử lý đất nhiễm Cadimi” Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu đặc điểm hình thái yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp chất hoạt độngbề mặt sinh học chủng vi khuẩn lựa chọn nhằm ứng dụng xử lý đất nhiễm cadimi Nội dung nghiên cứu: -Nghiên cứu đặc điểm hình thái chủng vi khuẩn lựa chọn - Ảnh hưởng yếu tố (nguồn carbon, nguồn nitơ, pH, NaCl) tớikhả tạo CHĐBMSH chủng vi khuẩn lựa chọn - Nghiên cứu xử lý đất ô nhiễm Cadimi CHĐBMSH tạo từ chủng vi khuẩn lựa chọn Nguyễn Thị Huyền Trang 33 D-trehalose + 34 Inulin - 35 D-melezitose - 36 D-raffinose - 37 Amidon - 38 Glycogen - 39 Xylitol - 40 Gentiobiose - 41 D-turanose - 42 D-lyxose - 43 D-tagatose - 44 D-fucose - 45 L-fucose - 46 D-arabitol - 47 L-arabitol - 48 Kali gluconate - 49 Kali 2-etogluconate - 50 Kali 5-etogluconate - Từ kết kít chuẩn sinh hóa trên, tra phần mềm APILAB Plus kết hợp khóa phân loại chuẩn Bergey (1989), chủng MSP9-918 có đặc điểm tương ứng với loài Rhodococcus rubervới độ tương đồng 99,0 % 3.4.Ảnh hưởng nguồn cacbon đến khả tạo CHĐBMSH Ảnh hưởng nguồn carbon (glucose, dầu DO, dầu oliu, dầu đậu nành, glycerol, parafin dầu thô) tới khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9918 thể hình 3.3 3.4 Kết cho thấy, chủng MSP9-918 tạo CHĐBMSH tốt môi trường bổ sung Glucosevới số E24 64,71% sau ngày nuôi cấy Bên cạnh đó, dầu thô nguồn carbon thích hợp cho sinh trưởng tạo CHĐBMSH chủng với số E24 đạt 62,75% sau ngày Chủng MSP9-918không tạo CHĐBMSH nguồn chất glycerol Do đó, chọn glucose nguồn carbon cho nghiên cứu Nguyễn Thị Huyền Trang 27 70 62.75 64.71 60 50.98 E 24 (%) 50 40 45.1 35.3 30 21.57 20 10 0 Dầu thô Đậu nành Oliu Glucose Parafin Glycerol DO Hình 3.3 Ảnh hưởng nguồn carbon khác đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 Hình 3.4.Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918 nguồn carbon khác Nguyễn Thị Huyền Trang 28 3.5.Ảnh hưởng nồng độglucose đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 Chủng MSP9-918 nuôi cấy môi trường khoángở 30oC có bổ sung nguồn carbon glucose nồng độ khác nhau: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10% (w/v) Kết hình 3.5 3.6 cho thấy, chủng MSP9-918 tạo CHĐBMSH cao bổ sung 3% (w/v) glucose với số E24 đạt 68,2% sau ngày nuôi cấy Bên cạnh đó, nồng độ khác 2%, 4%, 5% chủng MSP9-918 sinh trưởng tạo CHĐBMSH tốt với số nhũ hóa sau ngày 60% Từ kết trên, chọn nồng độ 3% nồng độ glucose cho nghiên cứu 80 66.9 70 68.2 60.9 56.5 60 60 59.9 58.6 56.5 5% 6% 7% 10% E 24 (%) 50 40 30 20 10 0% 1% 2% 3% 4% Hình 3.5.Khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 với nồng độ glucose khác Nguyễn Thị Huyền Trang 29 Hình 3.6 Khả nhũ nh hóa với xylen chủng MSP9-918ở nồng độ glucose khác 3.6.Ảnh hưởng nguồn ngu nitơ đến khả tạo CHĐBMSH ĐBMSH Để tìm nguồn nitơ thích hhợp cho trình tạo CHĐBMSH BMSH ccủa chủng vi khuẩn MSP9-918, 918, tiến ti hành nuôi lắc môi trường ờng khoáng có bbổ sung 3% (w/v) glucose g/l nguồn ngu nitơ khác nhau: KNO3, NH4NO3, Na2HPO4, NaNO3, NH4Cl, Asparagin Urea Kết hình 3.7 3.8 cho thấy, chủng MSP9-918 có kh khả tạo CHĐBMSH hầu hết nguồn nitơ nghiên cứu, cao làà Ure với số E24 đạt 68,5%.Chủng ủng n có khả tạo CHĐBMSH BMSH tốt t nuôi cấy môi trường ờng bổ b sung KNO3, NaNO3 Asparagin vvới số E24 làà 58,3%, 56% 58,3% 58, Trên môi trường bổ sung (NH4)2HPO4, NH4Cl NH4NO3,hiiệu tạo CHĐBMSH chủng ng MSP9 MSP9-918 thấp với số E24 làà 36, 29,2 8,3% Do đó, ure đượcc chọn nguồn chất cho nghiên cứu ứu tiếp ti theo Nguyễn Thị Huyền n Trang 30 80 68.5 70 E 24 (%) 60 58.3 58.3 56 50 40 36 29.2 30 20 8.3 10 Hình 3.7.Ảnh hưởng nguồn nitơ khác đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 Hình 3.8.Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918 nguồn nitơ khác Nguyễn Thị Huyền Trang 31 3.7.Ảnh hưởng nồng độ Ure đến khả tạo CHĐBMSH Để lựa chọn nồng độ ure phù hợp cho sinh tổng hợp CHĐBMSH, chủng MSP9-918 nuôi cấy 30oC môi trường khoáng có bổ sung 3% glucose(w/v) ure nồng độ: 0%; 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5% 0,6%(w/v) Kết hình3.9 3.10 cho thấy khả tạo CHĐBMSH chủng tăng dần từ nồng độ ure 0% đến 0,4% đạt cao nồng độ ure 0,4% sau ngày nuôi cấy Khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918giảm dầnở hàm lượng ure 0,5 0,6% Chủng MSP9-918 tạo CHĐBMSH cao nhấtở nồng độ ure 0,4% (w/v)với số E24 69,3% sau ngày nuôi cấy 80 67.5 70 60 56 58.3 0.1% 0.20% 69.3 61.5 60 0.50% 0.60% 52 E 24 (%) 50 40 30 20 10 0% 0.30% 0.40% Hình 3.9.Khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 với nồng độ ure khác Nguyễn Thị Huyền Trang 32 Hình 3.10 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918ở nồng độure khác 3.8.Ảnh hưởng pH Ảnh hưởng giá trị pH khác (5-11) đến trình sinh tổng hợp CHĐBMSH chủng MSP9-918 đánh giá sau ngày nuôi cấy.Kết thể hình 3.11 3.12 cho thấy, sau ngày nuôi cấy, chủng MSP9-918 tạo CHĐBMSH tốt dải pH từ đến 11, tốt pH 8vớichỉ số E24 68,1% 69,5%.Ở pH pH 6, hiệu tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918là thấp với số nhũ hóa E24lần lượt 30,8 và8% Do đó, chọn pH cho nghiên cứu Kết cho thấy, chủng MSP9-918 có khả tạo CHĐBMSH dải pH rộng Đây yếu tố thuận lợi để ứng dụng chủng MSP9-918 xử lý ô nhiễm kim loại nặng Việt Nam Nguyễn Thị Huyền Trang 33 80 68.1 70 69.5 60 60 56 55.3 pH10 pH11 E 24 (%) 50 40 30.8 30 20 10 pH5 pH6 pH7 pH8 pH9 Hình 3.11 Ảnh hưởng pH đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 Hình 3.12 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918ở giá trị pH khác 3.9.Ảnh hưởng nồng độ NaCl Ảnh hưởng nồng độ muối (NaCl) khác (0, 1, 2, 3, 4, 5, 7%) đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918được đánh giásau ngày nuôi Nguyễn Thị Huyền Trang 34 cấy Kết hình 3.13 3.14 cho thấy, chủng MSP9-918 có khả tạo CHĐBMSH tất nồng độ NaCl Tuy nhiên, chủng tạo CHĐBMSH tốt nồng độ NaCl từ 1- 3% với số nhũ hóa từ 68– 70,3% Chủng MSP9-918 tạo CHĐBMSH yếu nồng độ muối 0% với số E24 38,3% 80 70.3 70 64 68 62 E 24 (%) 60 50 40 46.2 46 45.2 5% 6% 7% 38.3 30 20 10 0% 1% 2% 3% 4% Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ NaCl đến khả tạo CHĐBMSH chủng MSP9-918 Hình 3.14 Khả nhũ hóa với xylen chủng MSP9-918ở nồng độ muối khác Nguyễn Thị Huyền Trang 35 3.10 Khả xử lý đất nhiễm Cd CHĐBMSH tạo chủng MPS9-918 Mẫu đất nhiễm Cd (310 mg/kg) mẫu đất tự nhiên (chứa Cd với hàm lượng 1,3 mg/kg) lắc với CHĐBMSH tạo chủng MSP9-918 30oC, 180 vòng/phút ngày Mẫu đất nhiễm Cd không bổ sung CHĐBMSH lắc với nước khử ion điều kiện dùng làm mẫu đối chứng Kết phân tíchquang phổ phát xạ quang học plasma cảm ứng(ICP-OES) thể bảng 3.2 Kết cho thấy, hiệu loại Cd CHĐBMSH tạo chủng MSP9-918 tương đối cao Hàm lượng Cd mẫu đất nhiễm Cd sau xử lý 76 mg/kg, giảm 75,4% so với hàm lượng Cd ban đầu (310 mg/kg) Trong 6,1% Cd loại học (được xác định mẫu đối chứng đất nhiễm kim loại lắc với nước khử ion Bảng 3.2 Kết phân tích đất Mẫu đất Đất tự nhiên (mg/kg) Đất nhiễm Cd (mg/kg) Mẫu đối chứng (mg/kg) Cadimi Trước tổng số lý xử Sau xử lý xử Sau xử lý Cd lý Cd (mg/kg) 1,3 0,05 Hiệu 96,15% Trước 310 76 291 75,4 % 6,1 % loại Cd (%) Nguyễn Thị Huyền Trang 36 KẾT LUẬN Dựa vào đặc điểm hình thái, sinh lý kit chuẩn sinh hóa API 50CHL xác địnhđược chủng MSP9-918 thuộc loài Rhodococcus ruber với độ tương đồng 99 % Thành phần điều kiện môi trường phù hợp cho trình sinh tổng hợp CHĐBMSH chủng Rhodococcus ruberlà: 3% (w/v) glucose,0,4 %(w/v)NH4NO3, pH=8 2% (w/v) NaCl, nhiệt độ 30oC Hiệu loại Cd CHĐBMSH tạo từ chủng Rhodococcus ruberđạt 75,4 % Nguyễn Thị Huyền Trang 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Lại Thúy Hiền, Dương Văn Thắng, Trần Cẩm Vân, Doãn Thái Hòa: “Vi khuẩn tạo chất hoạt hóa bề mặt phân lập từ bãi biển Nha Trang” Tạp chí Sinh học 12-2003 25(4): 53-61 Lại Thúy Hiền, Nguyễn Thị Yên, Vương Thị Nga -Viện Công nghệ sinh học; “Vi khuẩn tạo chất hoạt hóa bề mặt Rhodococcus ruber TD2 phân lập từ nước ô nhiễm dầu ven biển Vũng Tàu”.Tạp chí Sinh học 2013, 35(4): 454460 Lại Thúy Hiền, Kiều Quỳnh Hoa, Vương Thị Nga (2014), “Xử lý ô nhiễm dầu ven biển chế phẩm chất hoạt hóa bề mặt sinh học từ vi sinh vật biển”, Tạp chí Sinh học, 12 (1), tr 189-196 4.Nguyễn Đình Mạnh (2000), Chương 2.Hoá chất dùng nông nghiệp ô nhiễm môi trường, Giáo trình cao học, Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội, 2000 Hà Mạnh Thắng, Hoàng Thị Ngân , Đỗ Thu Hà , Phan Hữu Thành, Nguyễn Thị Thơm; Kết nghiên cứu hàm lượng Cd đất số vùng nguy ô nhiễm chất thải đô thị công nghiệp Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam (ISSN 1859-1558) số 3(24) 2011 Vương Thị Nga, Kiều Thị Quỳnh Hoa, Lại Thúy Hiền “ Ảnh hưởng số yếu tố tới khả tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học chủng Acinetobacter Calcoaceticus H3 phân lập từ ven biển Việt Nam”.Tạp chí Sinh học 2013, 35(3se): 58-65 Tài liệu tiếng anh Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) Draft Toxicological Profile for Cadmium.Atlanta, GA: 2008.31-32 Nguyễn Thị Huyền Trang 38 Ascı Y, Nurbas M, Acıkel YS A comparative study for the sorption of Cd(II) by soils with different clay contents and mineralogy and the recovery of Cd(II) using rhamnolipid biosurfactant J Hazd Mater.2008;154:663–673 Barceló J., and Poschenrieder C., Phytoremediation: principles and perspectives, Contributions to Science, institute d’Edtudis Catalans, Bacelona, pp 333- 344, 2003 10.Briuns MR, Kapil S, Oehme FW Microbial resistance to metals in the environment Ecotoxicol Environ Saf 2000;45:198–207 11 Ciapina E M., Melo W C., Santa Anna L M., Santos A S., Freire D M., Pereira N Jr., 2006 Biosurfactant production by Rhodococcus erythropolis grown on glycerol as sole carbon source Appl Biochem Biotechnol, (1-3): 880-886 12 Chenggang Z., Shuguang L., Li Y., Lixin H., Qinghong W., 2009 Study of the biosurfactant-producing profile in a newly isolated Rhodococcus ruber strain Ann Microbiol., 59 (4): 771-776 13.International Agency for Research on Cancer 1993 Beryllium, cadmium, mercury and exposures in the glass manufacturing industry, vol 58 IARC, Lyon, France.pp 119-238 14.Jarup L, Berglund M, Elinder CG, Nordberg G, Vahter M Health effects of cadmium exposure—a review of the literature and a risk estimate Scand J Work Environ Health 1998; 24 (Suppl 1): 1–51 15.Ledin M Accumulation of metals by microorganisms—processes and importance for soil systems Earth Sci 2000;51:1–31 16.López Alonso M, Prieto Montaña F, Miranda M, Castillo C, Hernández J, Luis Benedito J Interactions between toxic (As, Cd, Hg and Pb) and nutritional essential (Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Se, Zn) elements in the tissues of cattle from NW Spain Biometals 2004;17(4):97-389 Nguyễn Thị Huyền Trang 39 17 Makkar R, Cameotra S Biosurfactant thermophilic Bacillus subtilis strain J Ind production by a Microbiol Biotechnol 1997; Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology (1997) 18, 37–42 18 Magdalena P P., Grazyna A P., Zofia P S., Swaranjit S C., 2011 Environmental applications of biosurfactants: Recent Advances Int J Mol Sci., 12: 633-654 19.Maria S K and Irena B I., 2010 Rhodococcus biosurfactants: Biosynthesis, Properties and Potential Application Bio Rhodococcus, 16: 291-313.) 20 Mery Malandrino, Ornella Abollino, Sandro Buoso, Agnese Giacomino, Carmela La Gioia, Edoardo Mentasti Accumulation of heavy metals from contaminated soil to plants and evaluation of soil remediation by vermiculite Chemosphere 82 (2011).pp 169–178 21.Mulligan.C.N/ Environmental Pollution 133 (2005) 183–198 22.Mulligan CN, Gibbs BF Factors influencing the economics of biosurfactants In: Kosaric N, editor Biosurfactants, Production, Properties, Applications New York: Marcel Dekker; 1993 p 329–37 23.Mulligan CN, Gibbs BF Types, production and applications of biosurfactants Proc Indian Nat Sci Acad 2004;1:31–55 24.Sutthivanitchakul, B., J Thaniyavorn and S Thaniyavarn, 1999 Biosurfactant production by Bacillus lichenisformis F2.2 Thai J Biotechnol., 1: 40-60 25.Singh P, Cameotra SS Enhancement of metal bioremediation by use of microbial surfactants Biochem Biophy Res Commun 2004;319:291–297 26 Soberón-Chávez G, Maier RM Biosurfactants: a General Overview In: Soberón-Chávez G, editor.Biosurfactants Springer-Verlag; Berlin, Germany: 2011 pp 1–11 Nguyễn Thị Huyền Trang 40 27 Soisungwan Satarug, Scott H Garrett, Mary Ann Sens, and Donald A Sens; Cadmium, Environmental Exposure and Health Outcomes; Environmental Health Perspectives 2010 Feb; 118(2): 182–190 28 Toxicological Profile for Cadmium Agency for Toxic Substances and Disease RegistryU.S Department of Health and Human Services, Atlanta, GA (2012) Pp 4-5 29.Wilson DN Association Cadmium Cadmium - market trends and influences; London Cadmium 87 Proceedings of the 6th International Cadmium Conference; 1988 pp 9–16 Tài liệu internet 30.http://dantri.com.vn/xa-hoi/song-hong-bi-dau-doc-bang-chi-va-cadimi1300420232.htm 31.http://www.moitruongnhietdoi.com.vn/2015/05/cac-phuong-phap-xu-lykim-loai-nang-trong-nuoc-thai-cong-nghiep.html 32.http://tailieu.tv/tai-lieu/cong-nghe-xu-ly-kim-loai-nang-trong-dat-bangthuc-vat-huong-tiep-can-va-trien-vong-11405/ 33.http://text.123doc.org/document/2821863-phuong-phap-hap-phu-trong-xuly-moi-truong.htm 34.http://images-of-elements.com/cadmium.php 35 http://www.lenntech.com/periodic/elements/cd.htm 36 http://2015.igem.org/Team:SCUT/BackgroundOverview Nguyễn Thị Huyền Trang 41 [...]... [32] Sử dụng các vật liệu sinh học: Những vật liệu sinh học thường được sử dụng như phụ phẩm nông nghiệp, nhựa sinh học, các sản phẩm sinh học do vi sinh vật tạo ra… 1.3 .Chất hoạt động bề mặt sinh học 1.3.1.Khái niệm chất hoạt động bề mặt sinh học Chất hoạt động bề mặt sinh học (CHĐBMSH) là những hợp chất có cấu trúc đa dạng về hoạt tính bề mặt được tổng hợp bởi vi sinh vật Tất cả CHĐBMSH là hợp chất. .. các tính chất vật lý và hóa học của đất để tiến hành phản ứng oxy hóa- khử tạo kết tủa làm giảm tính linh động và cố định Cd 1.2.3 .Xử lý bằng phương pháp sinh học Các phương pháp sinh học để xử lý kim loại nặng bao gồm: Sử dụng các vi sinh vật Kim loại nặng nói chung hay Cd nói riêng không có khả năng tự phân hủy sinh học, chỉ có thể chuyển từ trạng thái hóa học này sang một trạng thái hóa học khác... sản phẩm trao đổi chất của chúng tạo ra Chất hoạt độngbề mặt sinh học (CHĐBMSH) là những hợp chất lưỡng cực có hoạt tính bề mặt do vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men và nấm mốc), thực vật, động vật tạo ra bằng con đường lên men CHĐBMSH được ứng dụng rộng rãi không những trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, dược phẩm, mỹ phẩm mà còn trong lĩnh vưc xử lý ô nhiễm môi trường như xử lý ô nhiễm dầu, ô... của chủng vi khuẩn MSP9-918 trên môi trường HKTS Nguyễn Thị Huyền Trang 24 3.2.Xác định khả năng hình thành bào tử của chủng vi khuẩn nghiên cứu Chủng MSP9-918 là chủng vi khuẩn Gram (+) do bắt màu xanh tím với thuốc nhuộm gram Chủng vi khuẩn này đã được tiến hành sốc nhiệt ở 80oC trong 15 phút để kiểm tra khả năng tạo bào tử Sau đó, khả năng sống sót của chủng nghiên cứu và các chủng được sử dụng làm... PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyễn Thị Huyền Trang 17 2.1.Vật liệu 2.1.1 .Chủng vi khuẩn Chủng vi khuẩn nghiên cứu được phân lập từ mẫu nước giếng khoan dầu khí Vũng Tàu lấy từ bộ sưu tập chủng giống của phòng Vi sinh vật dầu mỏ, Vi n Công nghệ sinh học, Vi n Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Vi t Nam 2.1.2.Môi trường nuôi cấy Môi trường nuôi cấy vi sinh vật hiếu khí tổng số (API RP 38) (g/l) Glucose 1 KCl 0.25 Cao. .. như Pb, As, Cd, Hg có thể gây tử vong cho người thậm chí chỉ với hàm lượng rất nhỏ Vì vậy, vi c xử lý bùn và nước nhiễm kim loại nặng đang là vấn đề mang tính cấp bách hiện nay Hiện có nhiều phương pháp được áp dụng để xử lý nước và bùn thải nhiễm kim loại nặng như phương pháp hóa học, hóa lý và sinh học Trong đó, phương pháp xử lý kim loại nặng bằng chất hoạt độngbề mặt sinh học (CHĐBMSH) đang thu... năng nhũ hóa Đây cũng là lý do vì sao CHĐBMSH được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cũng như xử lý ô nhiễm môi trường [3] 1.3.4 .Ứng dụng của chất hoạt động bề mặt sinh học CHĐBMSH được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, thực phẩm, mỹ phẩm, khai thác dầu khí, xử lý ô nhiễm môi trường Một số ứng dụng cơ bản của CHĐBM được liệt kê trong bảng sau: Bảng 1.2.Một số ứng. .. được ứng dụng trong nhiềungành công nghiệp như thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và xử lý môi trường Đa dạng về cấu trúc hóa học Nguyễn Thị Huyền Trang 13 CHĐBMSH là nhóm đa cấu trúc, mỗi loài vi sinh vật khác nhau có thể tạo ra các loại CHĐBMSH khác nhau có bản chất và trọng lượng phân tử khác nhau Với sự đa dạng này mà chúng có những đặc tính như tạo bọt, giữ ẩm, hòa tan, khả năng hoạt động bề mặt và khả. .. aeruginosa có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của nước từ 28,6 mN/m xuống 4 mN/m Còn glycolipid do vi khuẩn biển sinh ra có thể làm giảm sức căng bề mặt của nước từ 72mN/m xuống 29 mN/m[1] Khả năng hình thành nhũ hóa Các CHĐBMSH có thể làm ổn định hoặc làm mất ổn định dạng nhũ hoá Các CHĐBMSH khối lượng phân tử cao có khả năng nhũ hoá tốt hơn so với các CHĐBMSH khối lượng phân tử thấp Khả năng chịu... những chất khác như lipopeptides, lipoprotein, và heteropolysaccharides phức tạp hơn 1.3.2.Phân loại chất hoạt động bề mặt sinh học Không giống như chất hoạt động bề mặt hóa học thường được phân loại theo bản chất của các nhóm phân cực, CHĐBMSH chủ yếu được phân loại dựa vào thành phần hóa học và nguồn gốc các loại vi sinh vật Rosenberg và Ron đã chia các CHĐBMSH thành hai nhóm: Các CHĐBMSH có khối