Phân lập các dòng vi khuẩn phân hủy protein từ nước thải lò giết mổ gia súc tỉnh Đồng Tháp

Nghiên cứu phân lập các dòng vi khuẩn phân hủy protein từ nước thải lò giết mổ gia súc tỉnh Đồng Tháp nhằm tìm kiếm và khảo sát các dòng vi sinh vật có khả năng phân hủy protein trong hệ sinh thái tự nhiên để ứng dụng vào xử lý môi trường và làm cơ sở khoa học cho các xử lý tiếp theo.

246 PHÂN LẬP CÁC DÒNG VI KHUẨN PHÂN HỦY PROTEIN TỪ NƯỚC THẢI LÒ GIẾT MỔ GIA SÚC TỈNH ĐỒNG THÁP SV Cao Thị Bé Ngoan SV Lê Thị Trúc Ly SV Hồ Hoàng Căn SV Nguyễn Hữu Phúc SV Ngơ Cẩm Tú ThS Nguyễn Thị Hải Lý Tóm tắt Nghiện cứu khảo sát 50 dịng vi khuẩn có 27 dịng từ mẫu bùn 23 dịng từ mẫu nước Các dịng có khả tổng hợp enzyme phân hủy prơtêin tạo vịng halo mơi trường dinh dưỡng có bổ sung sữa Đường kính vịng halo dao động từ – mm Dòng có đường kính vịng halo nhỏ (3 mm) dịng 62 có đường kính vịng halo lớn (9 mm).82% dịng vi khuẩn có khả tổng hợp enzyme catalase; 56% có sinh acid; 94% có khả tổng hợp amylase Tuy nhiên, dịng 102 có khả tăng sinh khối nhanh tổng hợp enzyme phân hủy protein cao nênđược chọn để khảo sát khả xử lý nước thải Kết xử lý từ dòng cho thấy hiệu xử lí tăng dần sau 2, 4, ngày tăng dần theo nghiệm thức A, B, C tương ứng với mức bổ sung 0%, 1% 2% Mở đầu Hiện nay, nhu cầu sử dụng thực phẩm có nguồn gốc từ loại gia súc ngày gia tăng điều đồng nghĩa với tăng lên lò giết mổ tập trung lẫn nhỏ lẻ Theo báo cáo Tổng kết phát triển kinh tế nông nghiệp nông thôn tỉnh năm 2012, tính riêng địa bàn tỉnh Đồng Tháp có 17 sở giết mổ tập trung (10 sở giết mổ gia súc) 80 điểm giết mổ gia súc gia cầm phân tán [1] Nước thải từ lò mổ chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh, hàm lượng chất rắn lơ lửng từ máu, mỡ, nước rửa, gây nên mùi khó chịu [2] Chính vậy, nghiên cứu phân lập dịng vi khuẩn phân hủy protein từ nước thải lò giết mổ gia súc tỉnh Đồng Tháp nhằm tìm kiếm khảo sát dịng vi sinh vật có khả phân hủy protein hệ sinh thái tự nhiên để ứng dụng vào xử lý môi trường làm sở khoa học cho xử lý Nội dung 2.1 Phương pháp nghiên cứu Vị trí lấy mẫu: Mẫu nước mẫu bùn lấy từ lò giết mổ tập trung địa bàn tỉnh Đồng Tháp Phương pháp phân lập chủng vi khuẩn có khả phân hủy protein: Chuẩn bị mẫu để phân lập: Mẫu sau đồng chia làm phần gồm phần mẫu xử lý nhiệt độ 800C từ 15 phút, phần cịn lại khơng xử lý nhiệt Chuẩn bị dãy pha loãng với nồng độ 10-1, 10-2, 10-3,10-4, 10-5, 10-6.Mẫu pha loãng cấy nhỏ giọt môi trường dinh dưỡng bao gồm peptone, cao thịt, NaCl, agar có bổ sung 10% sữa gầy, tiến hành ủ 370C 24 [3] [4] Chọn khuẩn lạc tạo vịng sáng mơi trường đem cấy ria đến khuẩn lạc rời rạc, đồng (cùng kích thước, màu sắc).Xác định đặc điểm hình thái khuẩn lạc: kích thước, hình dạng, màu sắc 247 Xác định hoạt tính phân giải protein: Hoạt tính phân giải protein xác định dựa tỷ lệ đường kính vịng sáng đường kính khuẩn lạc mơi trường ni cấy Thử nghiệm sinh hóa khác: Tiến hành thử nghiệm sinh hóa khác di động, catalase, nitrate, metylred, amylase [3] Khảo sát khả xử lý nước thải quy mơ phịng thí nghiệm: Nhân mật số vi khuẩn có khả phân hủy protein tốt môi trường dinh dưỡng nuôi cấy đến mật độ 106 CFU/ml Chọn dịng số 102 có hoạt tính mạnh để bố trí thí nghiệm.Thí nghiệm nhân tố bao gồm nghiệm thức với thể tích nước thải lít (với lần lặp lại) - Nghiệm thức (A1, A2, A3): lít nước thải (đối chứng) - Nghiệm thức (B1, B2, B3): lít nước thải + 1% vi khuẩn dịng X - Nghiệm thức (C1, C2, C3): lít nước thải + 2% vi khuẩn dòng X Nước thải ban đầu lẫy mẫu để phân tích tiêu: pH, COD, TKN, NH4+ Sau 2,4,6 ngày lấy mẫu để đánh giá hiệu xử lý nước thải dịng vi khuẩn thơng qua tiêu: pH, COD, TKN, NH4+ So sánh kết phân tích sau 2, 4, ngày với kết phân tích ban đầu để đánh giá hiệu phân giải nitơ hữu 2.1 Kết thảo luận Kết phân lập xác định hình thái khuẩn lạc Kết phân lập 50 dòng vi khuẩn từ nước thải lò giết mổ có 27 dịng vi khuẩn từ mẫu bùn 23 dòng vi khuẩn từ mẫu nước Trong số 50 dịng phân lập có 17 dịng chịu nhiệt 33 dịng khơng chịu nhiệt Khuẩn lạc dịng có đặc điểm chung hình trịn, bìa ngun mơ Có 34 dịng có màu trắng sữa 16 dịng có màu vàng nhạt Kích thước khuẩn lạc dao động từ 2mm – 6mm Tất dòng vi khuẩn sau phân lập có dạng que ngắn có tính chuyển động Kết nhuộm gram cho thấy dòng gram âm (chiếm 8%), 46 dịng gram dương (chiếm 92%) Đường kính vịng halo dao động từ – mm, nhỏ dòng với đường kính mm, đường kính lớn mm dịng 62 Đường kính khuẩn lạc dao động từ – mm, dịng có đường kính khuẩn lạc lớn (6 mm).Tỷ lệ đường kính vịng sáng đường khuẩn lạc dao động từ 1,3 đến Tỷ lệ dòng 6, 15, 53, 54 dòng 2, 76, 80, 102 có tỷ lệ cao Hình Hoạt tính protease dịng vi khuẩn 248 Hầu hết dịng có tượng sủi bọt khí test với H2O2, trừ dịng 4, 17, 47, 59, 61, 68, 76, 80, 92 (chiếm 18%) Điều chứng tỏ dịng vi khuẩn có khả tổng hợp enzyme catalase, loại men phá hủy số sản phẩm chứa ôxy mà sản phẩm gây độc cho vi sinh vật Hình Kết thử nghiệm catalase dương tính (+) dịng 102 Thử nghiệm methyl red cho thấy có 22 dịng cho kết âm tính (chiếm 44%) 28 dịng cho kết dương tính(chiếm 56%) Điều cho thấy 50% số dịng phân tích có khả nhiều vi sinh vật khác Hình Kết thử nghiệm methyl red dương tính (+) số dịng vi khuẩn Kiểm tra hoạt tính Amylase cho thấy có 47 dịng cho kết dương tính làm màu hồn tồn dung dịch iod tinh bột (chiếm 94%) Điều chứng tỏ, chúng dịng có khả tổng hợp amylase Riêng dịng mang kí hiệu (2, 68, 75) cho kết âm tính 249 Kết kiểm tra nitrate cho thấy, tất dòng phân lập cho kết dương tính Điều chứng tỏ tất dịng vi khuẩn có khả tổng hợp enzyme nitratase tạo thành nitrit Thử nghiệm khả xử lý nước thải Dựa vào đồ thị diễn biến hàm lượng COD qua 2, 4, ngày cho ta thấy nghiệm thức C có khác biệt với nghiệm thức A Nghiệm thức B so với nghiệm thức A khơng có khác biệt ngày đầu, đến ngày thứ lượng COD nghiệm thức B có giảm mạnh Hiệu suất xử sau ngày nghiệm thức B (57,3%) nghiệm thức C (56,8%) tương đương cao khoảng 3,6 lần so với hiệu suất xử lý nghiệm thức A (15,7%) Hình Diễn biến hàm lượng COD theo thời gian Tuy nhiên, hàm lượng NH4+ có khác biệt nghiệm thức B nghiệm thức C so với nghiệm thức A Nghiệm thức C có hiệu suất xử lý cao 71,2%, nghiệm thức B 53,43% cao nhiều so với nghiệm thức đối chứng (hiệu suất 21,94%) Hình Diễn biến hàm lượng NH4+theo thời gian Tương tự, nghiệm thức A, B C có khác qua ngày xử lý Hai nghiệm thức B C có khả làm giảm hàm lượng nito Kjedahl cao so với nghiệm thức A Hiệu suất nghiệm thức C (45,9%) cao gấp 2,5 lần nghiệm thức A 250 Hình Diễn biến hàm lượng Nitơ Kjedahl (TKN) theo thời gian Kết luận Sau q trình phân lập ni cấy phân lập 50 dịng vi khuẩn có khả phân hủy protein qua việc tạo vịng halo mơi trường dinh dưỡng bổ sung sữa gầy Trong có 92% dòng gram dương 8%dòng gram dương, hầu hết dịng đề có dạng hình trịn, bìa ngun, mơ Thử nghiệm sinh hóa cho thấy 100% dịng vi khuẩn có khả di động khử nitrate; 70% có khả sinh men catalase; 40% dịng có khả cho phản ứng metylred; 80% dịng có khả phân hủy tinh bột Khi xử lý nước thải với dịng vi khuẩn chọn (dịng 102) nghiệm thức cho thấy hàm lượng COD, NH4+, TNK giảm so với đối chứng Từ đó, cho ta thấy dịng vi sinh có khả sử dụng nito để phát triển Tuy nhiên, dòng vi khuẩn cần phải định danh khảo sát khả xử lý thực địa Tài liệu tham khảo [1] Báo cáo tổng kết phát triển kinh tế nông nghiệp nông thôn tỉnh Đồng Tháp năm 2012, Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, UBND Tỉnh Đồng Tháp [2] Huỳnh Anh Kiệt, 2012 Nghiên cứu ứng dung công nghệ sinh học kết hợp với phản ứng oxy hóa Ammonium kị khí (Anammox) để xử lý nước thải ngành giết mổ gia súc, quy mô Pilot, Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường, Đại học khoa học tư nhiên [3] Trần Linh Thước, 2005 Phương pháp phân tích vi sinh vật nước, thực phẩm, mỹ phẩm Nhà xuất giáo dục [4] Michael A Cotta and Robert B Hespell, Proteolytic Activity of the Ruminal Bacterium Butyrivibrio fibrisolvens, Applied and Environmental microbiology, July 1986, p.51-58  ... phân tích sau 2, 4, ngày với kết phân tích ban đầu để đánh giá hiệu phân giải nitơ hữu 2.1 Kết thảo luận Kết phân lập xác định hình thái khuẩn lạc Kết phân lập 50 dòng vi khuẩn từ nước thải lò. .. vi khuẩn từ nước thải lò giết mổ có 27 dịng vi khuẩn từ mẫu bùn 23 dòng vi khuẩn từ mẫu nước Trong số 50 dịng phân lập có 17 dịng chịu nhiệt 33 dịng khơng chịu nhiệt Khuẩn lạc dịng có đặc điểm... thời gian Kết luận Sau q trình phân lập ni cấy phân lập 50 dịng vi khuẩn có khả phân hủy protein qua vi? ??c tạo vịng halo mơi trường dinh dưỡng bổ sung sữa gầy Trong có 92% dòng gram dương 8%dòng