Nghiên cứu đã phân lập được 50 chủng vi khuẩn phân giải protein và 40 chủng vi khuẩn phân giải cellulose. Số lượng vi sinh vật trong các mẫu nước rỉ rác đạt 17,72 x 106 CFU/ml – 31,92 x 106 CFU/ml.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN CHỦNG VI KHUẨN PHÂN GIẢI PROTEIN VÀ CELLULOSE TRONG NƢỚC RỈ RÁC Ở THỪA THIÊN HUẾ Hoàng Dƣơng Thu Hƣơng*, Trần Thị Hạnh Nhi Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế *Email:thuhuongcnk32@gmail.com Ngày nhận bài: 01/7/2019; ngày hoàn thành phản biện: 3/7/2019; ngày duyệt đăng: 02/10/2019 TÓM TẮT Trong nghiên cứu n|y, ph}n lập 50 chủng vi khuẩn phân giải protein 40 chủng vi khuẩn phân giải cellulose Số lượng vi sinh vật mẫu nước rỉ r{c đạt 17,72 x 106 CFU/ml – 31,92 x 106 CFU/ml Tuyển chọn hai chủng vi khuẩn P45 P54 có khả ph}n giải protein mạnh với hoạt tính enzyme đạt 30,8 mm - 33,5 mm hai chủng vi khuẩn C12 C35 có khả phân giải cellulose mạnh với hoạt tính enzyme đạt 31,5 mm – 32 mm Từ khóa: Phân giải cellulose, phân giải protein, vi khuẩn MỞ ĐẦU Trong năm gần đ}y, bùng nổ dân số, chất thải rắn (CTR) v| nước thải gây ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề lớn hầu hết quốc gia giới Lượng CTR ng|y c|ng tăng nhanh, vấn đề tái sử dụng khơng đ{ng kể gặp nhiều khó khăn Bên cạnh đó, lượng lớn nước rỉ rác không xử lý mức ảnh hưởng đến môi trường đất v| v|o c{c mạch nước ngầm Chính việc xử lý CTR cách hợp lý trở nên vô cấp thiết [3] Ở Việt Nam nói chung Thừa Thiên Huế nói riêng, nhiều phương ph{p xử lý CTR hữu nghiên cứu v| đưa v|o ứng dụng đốt, chôn lấp, phân bón hữu vi sinh Tuy nhiên chúng có nhiều nhược điểm chi phí cao, địi hỏi cơng nghệ cao, tốn diện tích đất chơn lấp Ngồi ra, qua phân tích CTR sinh hoạt nước ta cho thấy, thành phần CTR hữu chiếm khoảng 45 - 55% chí lên đến 80%, phương ph{p xử lý CTR công nghệ sinh học quan t}m, đặc biệt xử lý CTR hữu phương ph{p lên men vi sinh vật Phương ph{p n|y khơng hạn chế tình trạng nhiễm mơi trường, chi phí rẻ m| cịn thu sản phẩm có giá trị kinh tế Vì vậy, biện ph{p để góp phần xử lý mơi trường l| t{ch, tạo chủng vi khuẩn có khả ph}n giải cellulose protein mạnh để tạo thành chế phẩm sinh học ứng dụng việc xử lý CTR hữu [3] 111 Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn phân giải protein cellulose nước rỉ rác Thừa Thiên Huế PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng Các chủng vi khuẩn có khả ph}n giải protein cellulose mạnh phân lập từ nước rỉ rác bãi rác Thừa Thiên Huế 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương ph{p ph}n lập v| đếm số lượng tế bào Sử sụng phương ph{p Koch để phân lập vi khuẩn có khả ph}n giải protein môi trường thạch Vinogradski thạch đĩa thay nguồn KNO3 nguồn gelatin phân lập vi khuẩn có khả ph}n giải cellulose mơi trường thạch CMC thạch đĩa *2] X{c định số lượng tế bào vi khuẩn mẫu phương ph{p đếm gián tiếp thông qua số lượng khuẩn lạc mọc môi trường thạch đĩa [2] 2.2.2 Sơ tuyển chủng vi khuẩn có khả ph}n giải protein cellulose Các chủng vi khuẩn cấy vạch lên bề mặt thạch đĩa, nuôi cấy thời gian nhiệt độ thích hợp Sau nhuộm thuốc thử Fraziea vi khuẩn phân giải protein thuốc thử Lugol vi khuẩn phân giải cellulose [1] 2.2.3 X{c định hoạt tính enzyme phương ph{p khuếch tán thạch Các chủng vi khuẩn tuyển chọn nuôi cấy lắc tốc độ 120 rpm nhiệt độ phòng với thời gian thích hợp Ly tâm dịch ni máy ly tâm lạnh, tốc độ 8000 rpm 10 phút thu phần dịch Chuẩn bị hộp petri chứa môi trường thạch Vinogradski bổ sung gelatin CMC tương ứng với chủng vi khuẩn phân giải protein cellulose Tạo giếng thạch có đường kính 12 mm, dùng micropipette hút 0,7 ml dịch enzyme vào giếng Làm lạnh 12 (4 - 6ᵒC) đưa v|o tủ ấm 28 - 30ᵒC ủ 36 Nhuộm màu bề mặt thạch v| đo đường kính vịng phân giải chất [1] 2.2.4 Xác định số đặc điểm hình thái Quan s{t đại thể mơi trường thạch đĩa, sử dụng phương ph{p l|m tiêu phiến kính để quan sát hình thái tế bào [2] 2.2.5 Xử lý số liệu Số liệu xử lý phần mềm Excel 2016 v| ph}n tích ANOVA (Duncan’s test p < 0,05) chương trình SPSS 20.0 112 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phân lập tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả phân giải protein cellulose 3.1.1 Tìm hiểu số lượng vi khuẩn Từ 12 mẫu nước rỉ rác từ bãi rác Thừa Thiên Huế, phương pháp phân lập môi trường Vinogradski CMC thạch đĩa, kết số lượng vi khuẩn phân giải protein cellulose trình bày bảng Bảng Số lượng vi khuẩn mẫu nước rỉ rác STT Ký hiệu mẫu Địa điểm thu mẫu (Bãi rác) pH Thời gian thu mẫu 10 11 12 TP1 TP2 BĐ1 BĐ2 BN1 BN2 AC1 AC2 ĐB1 ĐB2 AL1 AL2 Thủy Phương Thủy Phương Khu huấn luyện quân Khu huấn luyện quân Chợ Bến Ngự Chợ Bến Ngự Chợ An Cựu Chợ An Cựu Chợ Đông Ba Chợ Đông Ba Chợ An Lỗ Chợ An Lỗ 5,6 5,0 6,3 6,7 6,0 4,5 5,0 6,0 4,5 5,8 6,0 4,5 5/1/2019 13/1/2019 5/1/2019 13/1/2019 9/1/2019 17/1/2019 9/1/2019 17/1/2019 5/1/2019 13/1/2019 9/1/2019 21/1/2019 Số lượng vi khuẩn protein CFU/ml (x106) 16,87 17,72 16,71 16,91 13,24 10,39 9,21 11,84 15,43 8,52 12,38 10,63 Số lượng vi khuẩn cellulose CFU/ml (x106) 30,88 28,67 31,92 25,94 19,24 20,39 9,21 21,84 25,43 18,52 22,38 20,63 Từ kết bảng cho thấy, số lượng vi khuẩn có khác biệt v| dao động tùy vị trí lấy mẫu kh{c nhau, điều phụ thuộc vào nguồn chất thải, thời gian thu mẫu kh{c Trong đó, bãi rác Thủy Phương khu huấn luyện quân có số lượng vi khuẩn cao nhất, điều l| địa điểm tập trung số lượng lớn CTR thành phố nên đa dạng, phong phú số lượng vi sinh vật cao 113 Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn phân giải protein cellulose nước rỉ rác Thừa Thiên Huế 3.1.2 Đ{nh gi{ khả ph}n giải protein cellulose Bảng Khả ph}n giải protein chủng phân lập Khả ph}n giải Yếu Trung Bình Mạnh Rất mạnh Chiều rộng vạch phân giải w < 10 10 ≤ w < 15 15 ≤ w < 20 w ≥ 20 Số chủng 11 24 19 Tỷ lệ (%) 18,33 40,00 31,67 10,00 Từ kết bảng cho thấy, tất chủng vi khuẩn phân lập có khả ph}n giải protein mức độ khác Có 24 chủng có khả phân giải protein trung bình, chiếm tỷ lệ cao (40%) Các chủng có khả ph}n giải protein mạnh chiếm tỷ lệ lớn (31,67%) Thông qua sơ tuyển phát chủng vi khuẩn có hoạt lực phân giải protein mạnh chiếm tỷ lệ 10% Hình Vạch phân giải gelatin mạnh số chủng vi khuẩn Bảng Khả ph}n giải CMC chủng phân lập Khả ph}n giải Chiều rộng vạch phân giải Số chủng Tỷ lệ (%) Yếu Trung Bình Mạnh Rất mạnh w < 10 10 ≤ w