Mục đích của nghiên cứu này là phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng nitrit hóa amoni từ nước thải chăn nuôi lợn sử dụng phương pháp dãy ống nghiệm pha loãng và định danh vi khuẩn bằng phương pháp sinh học phân tử. Sự chuyển hóa amoni trong các thử nghiệm được phân tích theo phương pháp quang phổ.
Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Nơng nghiệp Phát triển nông thôn; ISSN 2588–1191 Tập 128, Số 3C, 2019, Tr 119–132; DOI: 10.26459/hueuni-jard.v128i3C.5282 KHẢ NĂNG NITRIT HÓA AMONI CỦA CHỦNG VI KHUẨN PSEUDOMOONAS AERUGINOSA HT1 PHÂN LẬP TỪ NƯỚC THẢI SAU BIOGAS CỦA TRANG TRẠI CHĂN NUÔI LỢN Ở HÀ TĨNH Nguyễn Hữu Đồng1, Nguyễn Thị Việt2, Đinh Thị Thu Hằng3, Phan Đỗ Hùng4, Nguyễn Quang Lịch5, Trần Hòa Duân2* Trường Đại học Hà Tĩnh, Cẩm Vịnh, Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh, Việt Nam Trưởng Cao Đẳng Công nghiệp Huế, 70 Nguyễn Huệ, Huế, Việt Nam Học Viện Khoa học Công nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghê Việt Nam 18 Hồng Quốc Việt, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Viện Công nghệ Môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam 18 Hồng Quốc Việt, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 102 Phùng Hưng, Huế, Việt Nam Tóm tắt: Vi khuẩn oxi hóa amoni có vai trò quan trọng chuyển hóa amoni thành nitrit tạo điều kiện cho trình nitrat hóa phản nitrat diễn cơng nghệ xử lý nước thải Mục đích nghiên cứu phân lập chủng vi khuẩn có khả nitrit hóa amoni từ nước thải chăn ni lợn sử dụng phương pháp dãy ống nghiệm pha loãng định danh vi khuẩn phương pháp sinh học phân tử Sự chuyển hóa amoni thử nghiệm phân tích theo phương pháp quang phổ Trong nghiên cứu này, chủng Pseudomonas aeruginosa HT1 phân lập từ nước thải sau biogas trang trại chăn nuôi lợn tập trung Hà Tĩnh có khả chuyển hóa amoni với nồng độ lên đến 545 mg/L Tuy nhiên, chủng vi khuẩn chuyển hóa amoni với nồng độ tối ưu từ 50 mg/L trở xuống nồng độ chuyển hóa hồn tồn sau ngày ni cấy Sự chuyển hóa amoni chủng Pseudomonas aeruginosa HT1 diễn điều kiện ni cấy có nồng độ oxy từ 0,1 đến 7,0 mg/L Hoạt động chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn diễn môi trường muối mặn 3% Chủng Pseudomonas aeruginosa HT1 có khả sinh trưởng mơi trường có pH từ 6,0 đến 8,0 thuộc nhóm vi khuẩn ưa ấm với nhiệt độ phát triển tốt khoảng 30–37 °C Từ khóa: Pseudomonas aeruginosa; nitrit hóa; vi khuẩn oxi hóa amoni Đặt vấn đề Amoni có cơng thức hóa học NH3, chất khí khơng màu có mùi khai Trong nước, amoni tồn hai dạng NH3 NH4+ thành phần quan số nitơ nước thải Việc xử lý amoni môi trường thường diễn theo ba q trình Q trình oxi hóa amoni hay gọi q trình nitrit hóa NH4+ + 3/2O2 → NO2- + 2H+ + H2O, tiếp đến q trình nitrat hóa NO2 + 1/2O2 → NO3- cuối trình phản * Liên hệ: tranhoaduan@yahoo.com Nhận bài: 06–6–2019; Hoàn thành phản biện: 13–6–2019; Ngày nhận đăng: 14–8–2019 Nguyễn Hữu Đồng CS Tập 128, Số 3C, 2019 nitrat hóa để chuyển hóa nitrat thành nitơ tự vào khơng khí 2NO3- + 10 e- +12H+ → N2 + 6H2O Q trình nitrit hóa bước quan trọng xử lý amoni thường chủng vi khuẩn Nitrosomonas chịu trách nhiệm [10, 13, 16–18] Tuy nhiên, nhiều công bố khẳng định có nhiều nhóm vi sinh vật chịu trách nhiệm oxy hóa amoni tồn tự nhiên phân bố rộng rãi môi trường đất nước [2, 7, 15] hệ thống xử lý nước thải người tạo [1, 14] Thêm vào đó, nghiên cứu vi khuẩn nitrit hóa có khả tồn số môi trường khắc nghiệt đất nhiễm axit [6, 12], quặng chứa nhiều sunfua [2] môi trường nhiệt độ cao [8] Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa trực khuẩn Gram âm, có khả gây bệnh phổ biến người động vật Chúng tồn đa dạng môi trường khác đất, nước, thể động vật người Ngồi ra, chúng có khả tồn điều kiện sống khác pH, nhiệt độ, dinh dưỡng mức độ hiếu khí Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa khẳng định có khả tham gia q trình nitrat hóa (NO2- → NO3-) q trình phản nitrat (NO3- → N2) [3–5, 9] Tuy nhiên, theo hiểu biết nhóm nghiên cứu chưa có công bố giới Việt Nam khả oxy hóa amoni vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa Do đó, mục tiêu nghiên cứu phân lâp chủng vi khuẩn có khả chuyển hóa amoni mà tập trung phân lập chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa thử nghiệm khả chuyển hóa amoni chúng Có thể nói nghiên cứu khả oxy hóa amoni loại vi khuẩn Việt Nam Vật liệu phương pháp 2.1 Vật liệu Ba mẫu nước ba vị trí khác thu từ nguồn nước thải sau biogas hồ sinh học thứ sau hầm biogas trang trại chăn nuôi lợn xã Kỳ Đồng – huyện Kỳ Anh – tỉnh Hà Tĩnh Mẫu thu với thể tích lít chứa bình nhựa vơ trùng chun dụng tích lít Mẫu bảo quản hộp xốp cách nhiệt chứa đá khô đưa phòng thí nghiệm 2.2 Hóa chất Tất hóa chất sử dụng cho nghiên cứu bao gồm MgCl2; NaCl; K2PO4; CaCO3; FeCl3; Na2COONa; NaHCO3 cung cấp công ty Merck - CHLB Đức thạch có nhiệt độ nóng chảy thấp mua từ hãng Lonza – Mỹ Tất hóa chất có độ tinh khiết từ 99.0–99.9% sử dụng cho phép phân tích phòng thí nghiệm 120 Jos.hueuni.edu.vn 2.3 Tập 128, Số 3A, 2019 Phương pháp Nuôi cấy phân lập vi khuẩn Mẫu pha loãng dãy liên tục cách lấy mL mẫu pha loãng 45 mL nước cất vơ trùng, lắc sau tiến hành tương tự có nồng độ pha loãng 10—5 Tất bước pha loãng tiến hành tủ cấy vô trùng Mẫu phân lập ống nghiệm chứa 10 mL mơi trường khống với thành phần (gram/L) MgCl2: 0,5 g; NaCl: 1,0 g; K2PO4: 1,0 g; CaCO3: 1,0 g; FeCl3: 0,02 g; Na2COONa: 1,0 g; NaHCO3: 1,0 g; nước cất vừa đủ lít; pH = 7,2±0,2 mL thạch có nhiệt độ nóng chảy thấp 2% Các ống nghiệm nuôi nhiệt độ 37 °C quan sát hình thành khuẩn lạc đồng thời kiểm tra chuyển hóa amoni phản ứng định tính dùng thuốc thử Nessler sau thời gian ni cấy ngày với định kỳ kiểm tra ngày lần Sự chuyển hóa màu thuốc thử (phản ứng dương tính) từ màu vàng sang màu nhạt dần oxi hóa hồn tồn amoni màu vàng thuốc thử chuyển thành khơng màu Chỉ có ống nghiệm cho kết dương tính với thuốc thử mức độ lựa chọn tiếp tục cho việc phân lập vi khuẩn Các khuẩn lạc vi khuẩn khác ống nghiệm cấy chuyển riêng rẽ sang ống nghiệm cho đạt đồng hình dạng màu sắc khuẩn lạc xem khiết Kiểm tra chuyển hóa amoni khuẩn lạc suốt trình phân lập để loại bỏ bớt khuẩn lạc vi khuẩn oxi hóa amoni Định danh xác định lồi vi khuẩn Các chủng vi khuẩn xác định khiết dựa hình thái độ đồng khuẩn lạc môi trường phân lập định danh phương pháp khuếch đại PCR giải trình tự gene mã hóa 16S rARN tra cứu cơng cụ BLAST Thử nghiệm xác định đặc tính ni cấy chủng vi khuẩn vi khuẩn phân lập Chủng vi khuẩn phân lập được khảo sát điều kiện nuôi cấy khác + Ảnh hưởng pH: Sự sinh trưởng, phát triển khả chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn phân lập khảo sát mơi trường ni cấy có mức pH 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 8,5 + Ảnh hưởng nhiệt độ: Các mức nhiệt độ °C; 30 °C; 37 °C; 45 °C 50 °C khảo sát cho khả sinh trưởng, phát triển khả chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn phân lập + Khảo sát ảnh hưởng nồng độ oxy hòa tan (DO): Các nồng độ DO khác môi trường nuôi cấy 0,1; 3,0; 4,5 7,0 mg/L thiết lập dể nuôi cấy vi khuẩn Việc hạ thấp nồng độ DO môi trường thực cách sục khí CO2 vào mơi trường ni cấy 10 phút trước hấp tiệt trùng môi trường thêm TiCi 1,5% đạt DO mong 121 Nguyễn Hữu Đồng CS Tập 128, Số 3C, 2019 muốn Ngược lại, sử dụng máy thổi khí mini có điều chỉnh để cung cấp khí nhằm tăng DO cho hệ nuôi Khảo sát khả sinh trưởng chuyển hóa amoni điều kiện mơi trường khống có bổ sung NaCl với nồng độ 1,0%; 3,0% 5,0% Khảo sát khả chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn phân lập Chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 thử nghiệm với nồng độ amoni khác cụ thể 10; 50 545 mg/L mơi trường khống Kết chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn HT1 đo đo máy đo amoni hãng MARTINI có thang đo 0,00–9,99 mg/L với sai số 0,01 mg/L theo phương pháp quang phổ sử dụng thuốc thử Nessler Đối với mẫu nuôi cấy có nồng độ amoni cao vượt ngưỡng đo máy việc pha lỗng mẫu thực để đưa nồng độ mẫu khoảng giá trị đo kết nhân với hệ số pha loãng tương ứng Tất thử nghiệm nghiên cứu tiến hành bình ni cấy kết giá trị trung bình bình ni cấy Ngồi ra, thí nghiệm đối chứng tiến hành bình mơi trường chứa amoni khơng có chứa vi khuẩn chứa chủng vi khuẩn HT1 khử trùng 121 °C, atm 15 phút trước bổ sung vào môi trường Kết thảo luận 3.1 Phân lập định danh vi khuẩn Từ ba mẫu nước thải sau biogas trang trại chăn nuôi lợn, chủng vi khuẩn phân lập ống nghiệm chứa mơi trường khống điều kiện hiếu khí nhuộm Gram cho kết Gram âm (Hình 1) Kết định danh vi khuẩn so sánh trình tự 16S rDNA chủng vi khuẩn phân lập với ngân hàng liệu NCBI với chương trình BLAST xác định chủng vi khuẩn phân lập thuộc Pseudomonas aeruginosa với mức tương đồng 99,8% (Hình 2) chủng đặt tên Pseudomonas aeruginosa HT1 122 Jos.hueuni.edu.vn Tập 128, Số 3A, 2019 Hình Kết hình thành khuẩn lạc ống nghiệm nhuộm Gram chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 Kết giải trình tự 16S rDNA chủng vi khuẩn phân lập CCTGGCTCAGATTGAACGCTGGCGGCAGGCCTAACACATGCAAGTCGAGCGGAT GAAGGGAGCGTTGCTCCTGGATTCAGCGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTAGGAATCTG CCTGGTAGTGGGGGATAACGTCCGGAAACGGGCGCTAATACCGCATACGTCCTGAGGG AGAAAGTGGGGGATCTTCGGACCTCACGCTATCAGATGAGCCTAGGTCGGATTAGCTA GTTGGTGGGGTAAAGGCCTACCAAGGCGACGATCCGTAACTGGTCTGAGAGGATGATC AGTCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAAT ATTGGACAATGGGCGAAAGCCTGATCCAGCCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGTCTTCG GATTGTAAAGCACTTTAAGTTGGGAGGAAGGGCAGTAAGTTAATACCTTGCTGTTTTGA CGTTACCAACAGAATAAGCACCGGCTAACTTCGTGC Hình Kết so sánh trình tự 16S rDNA chủng vi khuẩn phân lập với sở liệu NCBI 123 Nguyễn Hữu Đồng CS 3.2 Tập 128, Số 3C, 2019 Ảnh hưởng pH đến sinh trưởng, phát triển khả chuyển hóa amoni chủng Pseudomonas aeruginosa HT1 Kết nuôi cấy chủng vi khuẩn HT1 mơi trường ni cấy có mức pH 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 8,5 cho thấy chủng vi khuẩn có khả phát triển mơi trường có pH dao Mật độ tế bào (CFU) / mL động từ 6,0 đến 8,0 (Hình 3) Ảnh hưởng pH đến sinh trưởng phát triển Pseudomonas aeruginosa HT1 9,0E+07 8,5E+07 8,0E+07 7,5E+07 7,0E+07 6,5E+07 6,0E+07 5,5E+07 5,0E+07 4,5E+07 4,0E+07 3,5E+07 3,0E+07 2,5E+07 2,0E+07 1,5E+07 1,0E+07 5,0E+06 0,0E+00 Thời gian nuôi (Ngày) pH=5 pH=6 pH=7 pH=7.5 pH=8 pH=8.5 Hình Ảnh hưởng pH đến sinh trưởng phá triển chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 Chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 phát triển tốt mơi trường có pH từ 7,0–8,0 nên mơi trường có mức pH= 7,0; 7,5 8,0 chọn để khảo sát khả chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn với nồng độ amoni khảo sát 10, 50 545 mg/L Kết cho thấy chủng vi khuẩn HT1 chuyển hóa hồn toàn amoni với nồng độ 10 mg/L sau 24 ni cấy Đối với bình ni cấy có nồng độ amoni 50 545 mg/L 50% lượng amoni chuyển hóa vòng 48 đầu ni cấy sau tốc độ chuyển hóa diễn chậm lại Các bình ni cấy có nồng độ 50 mg/L amoni ban đầu bị chuyển hóa hồn tồn sau ngày ni cấy amoni phát với nồng độ dao động từ 50 đến 70 mg/L sau ngày nuôi cấy bình ni cấy chứa 545 mg/L ban đầu (Hình 4) Sản phẩm q trình chuyển hóa amoni nitrit Tuy nhiên, nghiên cứu chúng tơi quan tâm đến chuyển hóa amoni hàm lượng nitrit tạo Quá trình chuyển hóa amoni khơng xãy bình nuôi cấy đối chứng không bổ 124 Jos.hueuni.edu.vn Tập 128, Số 3A, 2019 sung vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 (ĐC1) có bổ sung vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 (ĐC1) hấp khử trùng trước cho vào mơi trường (ĐC2) A Khả chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 60 ĐC1 Nồng độ amoni (mg/L) 50 ĐC2 40 30 pH=7 20 pH=7.5 10 pH=8 0 Thời gian (Ngày) B Khả chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 700 Nồng độ amoni (mg/L) ĐC1 600 ĐC2 500 pH=7 400 pH=7.5 300 pH=8 200 100 0 Thời gian (Ngày) Hình Sự nitrit hóa chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 mơi trường có bổ sung amoni với hàm lượng 50 mg/L (A) 545 mg/L (B) 125 Nguyễn Hữu Đồng CS 3.3 Tập 128, Số 3C, 2019 Ảnh hưởng nồng độ oxy hòa tan (DO) nhiệt độ đến sinh trưởng, phát triển khả chuyển hóa amoni chủng Pseudomonas aeruginosa HT1 Ba mức nồng độ oxy hòa tan 0,1; 4,5 7,0 mg/L khảo sát cho khả sinh trưởng chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 mơi trường có pH = 7,5, mức pH chứng minh có sinh trưởng chuyển hóa amoni tốt chủng vi khuẩn Kết thử nghiệm cho thấy chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 có khả sinh trưởng, phát triển oxy hóa amoni tốt mơi trường có Nồng độ amoni (mg/L) mức oxy thử nghiệm (Hình 5) Ảnh hưởng nồng độ oxy đến khả chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 60 ĐC1 50 ĐC2 40 30 0.1% 20 4.5% 10 7% 0 Thời gian (Ngày) Hình Ảnh hưởng nồng độ oxy đến khả nitrit hóa chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 Ngoài ra, mức nhiệt độ °C; 30 °C; 37 °C; ; 45 °C 50 °C thử nghiệm để khảo sát khả sinh trưởng chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 Kết chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 chủng vi khuẩn ưa ấm (mesophile) với khoảng nhiệt độ phát triển ưa thích 30–37 °C (Hình 6) 126 Jos.hueuni.edu.vn Tập 128, Số 3A, 2019 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 Nồng độ amoni (mg/L) 60 ĐC1 50 ĐC2 40 30 30 37 20 45 10 50 Thời gian (Ngày) Hình Ảnh hưởng nhiệt độ muối đến khả nitrit hóa chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 3.4 Ảnh hưởng nồng độ muối đến sinh trưởng, phát triển khả chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 Thí nghiệm tiến hành mơi trường khống có pH = 7,5 bổ sung thêm muối NaCl với nồng độ 1,0; 3,0 5,0% Kết cho thấy trình chuyển hóa amoni diễn mơi trường có bổ sung muối đến 3,0% khả oxi hóa amoni chủng vi khuẩn bị mơi trường bổ sung NaCl 5,0% (Hình 7) 127 Nguyễn Hữu Đồng CS Tập 128, Số 3C, 2019 Nồng độ amoni (mg/L) Ảnh hưởng nồng độ muối đến khả chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 60 ĐC1 50 ĐC2 40 1% 30 3% 20 5% 10 0 Thời gian (Ngày) Hình Ảnh hưởng nồng độ muối đến khả nitrit hóa chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 3.5 Thảo luận Pseudomonas aeruginose biết đến trực khuẩn mủ xanh thường gây bệnh cho người động vật Ngồi ra, chúng có khả sinh trưởng phát triển mơi trường khống, điều chứng tỏ lồi vi khuẩn có đa dạng nguồn dinh dưỡng Với khả chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 chứng tỏ vi sinh vật tồn tự nhiên bên cạnh mặt hại chúng có vai trò định môi trường Hơn nữa, Pseudomonas aeruginosa trước chứng minh có khả chuyển hóa NO–2 NO–3 [3], [4], [5], [9] Điều lần khẳng định vai trò vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa môi trường Nghiên cứu cho thấy vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 có khả chuyển hóa amoni nước thải chăn nuôi nồng độ cao 545 mg/L, hiệu chuyển hóa tốt nồng độ amoni nhỏ 50mg/L nhiệt độ pH phù hợp Kết cho thấy chủng vi khuẩn có tiềm việc chuyển hóa amoni nước thải chăn ni nói riêng nước thải nói chung tạo điều kiện thuận lợi cho q trình nitrat hóa phản nitrat Hiện nay, số nhóm vi khuẩn khác chứng minh tham gia vào q trình oxy hóa amoni [8], [11], [19] Tuy nhiên, đa dạng loại vi khuẩn có khả oxy hóa amoni hạn chế khiến cho vi khuẩn Nitrosomonas biết đến vi khuẩn có vai trò quan trọng phổ biến q trình chuyển hóa amoni tự nhiên cơng trình xử lý nước thải Do đó, chuyển hóa amoni Pseudomonas aeruginosa HT1 có ý nghĩa lớn việc làm tăng thêm đa dạng nhóm vi 128 Jos.hueuni.edu.vn Tập 128, Số 3A, 2019 khuẩn oxy hóa amoni mơi trường Thêm vào đó, cơng trình nghiên cứu có ý nghĩa cơng bố khả oxy hóa amoni chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa giới Việt Nam Kết thử nghiệm đối chứng âm gồm bình mơi trường chứa amoni không bổ sung dịch vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 hay đối chứng chứa mơi trường có bổ sung dịch chế phẩm hấp khử trùng hoàn toàn không cho thấy đầu hiệu oxy hóa amoni Điều chứng tỏ oxy hóa amoni bình ni cấy thử nghiệm chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 dịch nuôi cấy bổ sung chịu trách nhiệm Thử nghiệm mức độ hiếu khí (nồng độ oxi hòa tan–DO) cho thấy chủng vi khuẩn có khả sinh trưởng, phát triển oxy hóa amoni điều kiện oxy thấp 0,1 mg/L Điều chứng tỏ chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 có vai trò quan trọng q trình oxy hóa amoni diễn tự nhiên, đặc biệt hồ xử lý sinh học nơi thường có mức oxy thấp phân bố Pseudomonas aeruginosa môi trường đa dạng phổ biến Kết luận Đã phân lập chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 có khả nitrit hóa amoni từ nước thải chăn ni lợn sử dụng phương pháp dãy ống nghiệm pha loãng định danh vi khuẩn phương pháp sinh học phân tử Chủng vi khuẩn có khả chuyển hóa amoni với nồng độ lên đến 545 mg/L, nồng độ hoạt động tối ưu 50 mg/L Sự chuyển hóa amoni diễn điều kiện ni cấy có nồng độ oxy thấp Vi khuẩn có khả sinh trưởng, phát triển chuyển hóa amoni mơi trường có nồng độ muối dao động lớn từ nước nước biển Pseudomonas aeruginosa HT1 chủng vi khuẩn tiềm xử lý loại nước thải Lời cảm ơn Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Hà Tĩnh tài trợ cho nghiên cứu theo hợp đồng tài trợ đề tài khoa học cấp trường số 06/2018/HĐKHCN nhóm nghiên cứu phòng cơng nghệ vi sinh thuộc trường Cao Đẳng Công Nghiệp Huế 129 Nguyễn Hữu Đồng CS Tập 128, Số 3C, 2019 Tài liệu tham khảo Abeliovich A, (1987), Nitrifying bacteria in wastewater reservoirs, Applied and Environmental Microbiology, 53, 54–760 Bock E, Koops HP, (1992), The genus Nitrobacter and related genera In: Balows HG, Balows A, Trüper HG, Dworkin M, Harder W, Schleifer KH (eds) The prokaryotes, 2nd edn, Springer, Berlin Heidelberg New York, 1, 2302–2309 Chen F, Xia Q, Ju LK, (2003), Aerobic denitrification of Pseudomonas aeruginosa monitored by online NAD(P)H fluorescence, Applied and Environmental Microbiology, 69(11), 6715–6722 Chen F, Xia Q, Ju LK, (2005), Competition between oxygen and nitrate respirations in continuous culture of Pseudomonas aeruginosa performing aerobic denitrification, Biotechnology and Bioengineering, 93(6), 1069–1078 Davies KJP, Lloyd D, Boddy L, (1989), The Effect of Oxygen on Denitrification in Paracoccus denitrzfians and Pseudomonas aeruginosa, Journal of General Microbiology, 135, 2445–2451 De Boer W, Laanbroek HJ, (1989), Ureolytic nitrification at low pH by Nitrosospira species, Archives of Microbiology, 152, 178–181 Diep CN, Cam PM, Vung NH, Lai TT, My NTX, (2009), Isolation of Pseudomonas stutzeri in wastewater of catfish fish-ponds in the Mekong Delta and its application for wastewater treatment, Bioresource Technology, 100, 3787–3791 Ehrich S, Behrens D, Lebedeva E, Ludwig W, Bock E, (1995), A new obligately chemolithoautotrophic, nitrite-oxidizing bacterium, Nitrospira moscoviensis sp nov., and its phylogenetic relationship, Archives of Microbiology, 164, 16–23 Fewson CA, Nicholas DJD, (1960), Nitrate reductase from Pseudomonas aeruginosa, Biochimica et Biophysica Acta, 49, 335–349 10 Fujitani H, Kumagai A, Ushiki N, Momiuchi K, Tsuneda S, (2015), Selective isolation ammonia-oxidizing bacteria from autotrophic nitrifying granules by applying cell-sorting and sub-culturing of microcolonies, Frontiers in Microbiology, 6(1159), 1–10 11 Kümmel A, Harms H, (1982), Effect of organic matter on growth and cell yield of ammoniaoxidizing bacteria, Archives of Microbiology, 133, 50–54 12 Hakinson TR, Schmidt EL, (1988), An acidophilic and a neutrophilic Nitrobacter strain isolated from the numerical predominant nitrite-oxidizing population of an acid forest soil, Applied and Environmental Microbiology, 54, 1536–154 13 Itoh Y, Sakagami K, Uchino Y, Boonmak C, Oriyama T, Tojo F, Matsumoto M, Morikawa M, (2013), Isolation and characterization of a thermotolerant ammonia-oxidizing bacterium Nitrosomonas sp, JPCCT2 from a thermal Power station, Microbes Environments, 28(4), 432–435 130 Jos.hueuni.edu.vn Tập 128, Số 3A, 2019 14 Jetten MSM, Logemann S, Muyzer G, Robertson LA, de Vries S, van Loosdrecht MCM, (1997), Novel principles in the microbial conversion of nitrogen compounds, Antonie Van Leeuwenhoek, 72, 75–93 15 Laanbroek HJ, Woldendorp JW, (1995), Activity of chemolithotrophic nitrifying bacteria under stress in natural soils, Advances in Microbial Ecology, 14, 275–304 16 Satoh K, Tanaka T, Yuuichi O, Takahashi R, Tokuyama T, (2004), Improvement of preservation method for ammonia-oxidizing bacteria by freeze-drying, Soil Science Plant Nutrition, 50(5), 777–781 17 Shimaya C, Hashimoto T (2008), Improvement of media for thermophilic ammoniaoxidizing bacteria in compost Soil Science and Plant Nutrition, 54, 529–533 18 Tokuyama T, Mine A, Kamiyama K, Yabe R, Satoh K, Masumoto H, Takahashi R, Itonaga K, (2004), Nitrosomonas communis strain YNSRA, an ammonia-oxidizing bacterium, isolated from the Reed Rhizoplane in an aquaponics plant, Journal of Bioscience and Bioengineering, 98(4), 309–312 19 Zheng M, Liu YC, Xin J, Zuo H, Wang CW, Wu WM, (2016), Ultrasonic treatment enhancement ammonia-oxidizing bacterial (AOB) activity of nitritation process, Environmental Science and Technology, 50(2), 864–871 131 Nguyễn Hữu Đồng CS Tập 128, Số 3C, 2019 NITRIFICATION OF AMMONIUM BY PSEUDOMONAS AERUGINOSA STRAIN HT1 ISOLATED FROM WASTEWATER AFTER BIOGAS TREATMENT OF AN INDUSTRIAL PIG FARM IN HA TINH PROVINCE Nguyen Huu Dong1, Nguyen Thi Viet2, Dinh Thi Thu Hang3, Phan Do Hung4, Nguyen Quang Lich5, Tran Hoa Duan2* Ha Tinh University, Cam Vinh, Cam Xuyen, Ha Tinh, Vietnam Hue Industrial College, 70 Nguyen Hue St., Hue, Vietnam Graduate University of Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet St., Nghia Do, Cau Giay, Ha Noi, Vietnam Institute of Environmental Technology – Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet St., Nghia Do, Cau Giay, Ha Noi, Vietnam University of Agriculture and Forestry, Hue University, 102 Phung Hung St., Hue, Vietnam Abstract: Ammonia-oxidizing bacteria play an important role in converting ammonium to nitrite, giving a condition for the second phase of nitrification and denitrification occurring in wastewater treatment technology This study isolates the ammonia-oxidizing bacterium Pseudomonas aeruginosa strain HT1 from wastewater after biogas treatment of an industrial pig farm in Ha Tinh province by using the serial dilution method and bacterial identification by the molecular technique The ammonium concentration was measured using the optical method This bacterium can oxidize ammonium with a concentration of up to 545 mg/L However, the optimal concentration of ammonium to be treated is lower than 50 mg/L and this concentration is completely removed after days of incubation This bacterium can oxidize ammonium in the medium containing the dissolved oxygen ranging from 0.1 to 7.0 mg/L The activity of ammonium oxidation by this bacterial train remains stable in the medium amended with 3% NaCl Pseudomonas aeruginosa strain HT1 can grow in the medium with pH = 6.0÷8.0, and it is a mesophilic bacterium growing optimally between 30 and 37 °C Keywords: Pseudomonas aeruginosa, ammonia-oxidizing bacteria, nitrification 132 ... giới Vi t Nam khả oxy hóa amoni vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa Do đó, mục tiêu nghiên cứu phân lâp chủng vi khuẩn có khả chuyển hóa amoni mà tập trung phân lập chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa. .. mức oxy thấp phân bố Pseudomonas aeruginosa môi trường đa dạng phổ biến Kết luận Đã phân lập chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa HT1 có khả nitrit hóa amoni từ nước thải chăn nuôi lợn sử dụng... cho hệ ni Khảo sát khả sinh trưởng chuyển hóa amoni điều kiện mơi trường khống có bổ sung NaCl với nồng độ 1,0%; 3,0% 5,0% Khảo sát khả chuyển hóa amoni chủng vi khuẩn phân lập Chủng vi khuẩn Pseudomonas