Trong bài viết này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quá trình lên men tối với nguồn cơ chất rỉ đường trong điều kiện vi hiếu khí để sản xuất khí hydro sinh học nhờ chủng vi khuẩn Clostridium sp. Tr2 phân lập từ phân trâu tại Việt Nam. Ảnh hưởng của các thành phần môi trường nuôi cấy (thể tích giống đầu vào, nguồn cacobon, nitơ, sắt, natri) và các yếu tố môi trường (pH ban đầu và nhiệt độ nuôi cấy) đến quá trình sinh trưởng và khả năng sinh khí hydro của chủng Clostridium sp. Tr2 đã được đánh giá.
TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 66-72 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN KHẢ NĂNG SINH KHÍ HYDRO CỦA CHỦNG VI KHUẨN CLOSTRIDIUM sp Tr2 TRONG ĐIỀU KIỆN LÊN MEN VI HIẾU KHÍ VỚI NGUỒN CƠ CHẤT RỈ ĐƯỜNG Đặng Thị Yến1, Lại Thúy Hiền1, Nguyễn Thị Thu Huyền1,2* Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam Trường Đại học Tôn Đức Thắng, Hồ Chí Minh, *huyen308@gmail.com TĨM TẮT: Ngành cơng nghiệp mía đường Việt Nam ngày phát triển với ngành kinh tế khác Sản lượng đường sản xuất không đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước mà xuất Bên cạnh đó, lượng lớn rỉ đường thải chưa sử dụng hợp lý hiệu Thành phần rỉ đường hỗn hợp nhiều loại đường lượng nhỏ vitamin, khống chất tận dụng làm ngun liệu cho ngành sản xuất khác Sản xuất hydro sinh học từ rỉ đường hướng triển vọng, mang lại nguồn lượng sạch, có khả tái tạo, giá hợp lý đáp ứng nhu cầu lượng ngày cao người giải vấn đề ô nhiễm môi trường Trong báo này, tiến hành nghiên cứu trình lên men tối với nguồn chất rỉ đường điều kiện vi hiếu khí để sản xuất khí hydro sinh học nhờ chủng vi khuẩn Clostridium sp Tr2 phân lập từ phân trâu Việt Nam Ảnh hưởng thành phần môi trường nuôi cấy (thể tích giống đầu vào, nguồn cacobon, nitơ, sắt, natri) yếu tố môi trường (pH ban đầu nhiệt độ ni cấy) đến q trình sinh trưởng khả sinh khí hydro chủng Clostridium sp Tr2 đánh giá Các kết thu cho thấy điều kiện thích hợp cho q trình sinh trưởng sinh khí hydro điều kiện lên men tối, vi hiếu khí chủng Tr2 bao gồm: Tỷ lệ giống đầu vào 10% (v/v), rỉ đường 15 ml/l; cao men g/l, FeSO4.7H2O 100 mg/l, pH ban đầu 6,5 nhiệt độ ni cấy 30oC Từ khóa: Hydro sinh học, vi khuẩn có khả sinh hydro, lên men tối, vi hiếu khí, rỉ đường MỞ ĐẦU Hiện nay, giới phải đối mặt với ba vấn đề cấp bách, giá nhiên liệu ngày tăng, biến đổi khí hậu nhiềm mơi trường Nguồn lượng than đá, dầu mỏ, khí đốt có nguy cạn kiệt nhu cầu sử dụng lượng người ngày cao Hơn nữa, q trình đốt cháy nguồn lượng hóa thạch thải lượng lớn khí CO2 vào bầu khí Lượng khí CO2 khí tăng lên gây tượng hiệu ứng nhà kính số tượng thời tiết khắc nghiệt băng tan, hạn hán, lũ lụt, sóng thần [12] Trước tình hình này, nhà khoa học cần tìm nguồn lượng đáp ứng nhu cầu lượng giới đảm bảo thân thiện với môi trường Hydro nguồn lượng tái tạo, bền vững, cung cấp lượng nhiệt lớn (286 KJ/mol) không thải khí CO2 q trình đốt cháy [5] Do đó, hydro coi lựa chọn đắn thay cho nguồn lượng hóa thạch khơng có khả tái tạo, 66 đồng thời mở cánh cửa cho nhân loại nhằm góp phần giảm phụ thuộc người vào nguồn lượng hóa thạch có nguy cạn kiệt Hydro sản xuất chủ yếu phương pháp điện phân nước, nhiệt hóa khí thiên nhiên ngun liệu hóa thạch Điểm hạn chế phương pháp chi phí sản xuất cao khó khăn ứng dụng quy mô công nghiệp Phương pháp sinh học sản xuất hydro nhờ vi khuẩn dị dưỡng lên men tối hướng ngành công nghiệp lựơng giới Bởi ưu điểm bật không cần ánh sáng, tốc độ sinh trưởng vi khuẩn nhanh, suất cao ổn định, kĩ thuật vận hành kiểm sốt quy trình đơn giản, u cầu lượng thấp, giá thành vận hành thấp, giảm thiểu tối đa ô nhiễm môi trường, khả ứng dụng sản xuất công nghiệp cao [5] Nguồn chất ưa thích mà chủng vi khuẩn lên men sinh khí hydro thường sử dụng glucose [1, 2, 4, 6] Đây nguồn nguyên liệu có giá thành tương đối cao, dẫn đến giá thành sản xuất hydro tăng, tính cạnh tranh Dang Thi Yen, Lai Thuy Hien, Nguyen Thi Thu Huyen thương mại sản phẩm hydro sinh học thấp Vì vậy, cần tìm kiếm nguồn chất có chi phí thấp nhằm giảm giá thành sản phẩm Ở Việt Nam, ngành công nghiệp chế biến đường phát triển, rỉ đường sản phẩm phụ q trình sản xuất đường có thành phần phức tạp chứa khoảng 51% đường saccarose số loại đường khác, vitamin, khoáng Sử dụng rỉ đường cho trình lên men hydro khơng làm giảm nhiễm mơi trường mà cịn hạ giá thành ngun liệu đầu vào cho trình sản xuất hydro [9, 10] Chủng Clostridium sp Tr2, phân lập từ phân trâu Việt Nam, có khả lên men nhiều nguồn carbon khác để sinh hydro, có rỉ đường Trong báo này, nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố môi trường điều kiện nuôi cấy đến khả lên men sinh khí hydro từ nguồn rỉ đường chủng Clostridium sp Tr2 nhằm hướng tới tối ưu hóa q trình lên men tối, vi hiếu khí sinh hydro chủng Clostridium sp Tr2 nguồn chất rỉ đường VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu, môi trường nuôi cấy điều kiện nuôi cấy Chủng vi khuẩn sinh hydro Clostridium sp Tr2 dùng nghiên cứu lấy từ sưu tập giống Phịng Vi sinh vật dầu mỏ, Viện Cơng nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Môi trường nuôi cấy chủng vi khuẩn Clostridium sp Tr2 môi trường NMV với nguồn chất rỉ đường [7] Điều kiện thí nghiệm: chủng Clostridium sp Tr2 hoạt hóa qua đêm lọ peni (dung tích 12 ml) chứa 10 ml mơi trường NMV với nguồn chất rỉ đường Dịch nuôi cấy chứa vi khuẩn giai đoạn tăng trưởng chọn làm giống khởi động để thực thí nghiệm Thí nghiệm tiến hành bình thí nghiệm (dung tích 150 ml) chứa 100 ml mơi trường NMV với mật độ tế bào ban đầu với OD660 nm = 0,05-0,1 Thành phần môi trường điều kiện nuôi cấy điều chỉnh tuỳ theo thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố môi trường đến khả sinh khí hydro chủng Tr2 Cứ sau nuôi cấy, tiến hành lấy mẫu để xác định mật độ tế bào cách đo mật độ quang dịch ni cấy xác định lượng khí thu phương pháp chỗ nước Phương pháp Xác định mật độ tế bào phương pháp đo độ đục tế bào máy quang phổ (Secoman) Xác định thể tích khí hydro tạo thành theo phương pháp chỗ nước (water displacement method) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng hàm lượng rỉ đường Chủng Tr2 có khả sử dụng nhiều nguồn cacbon khác để lên men sinh hydro rỉ đường nguồn chất cho lượng khí cao (kết chưa cơng bố) Với ưu điểm như: thành phần gồm nhiều loại đường khác nhau, rẻ tiền, dễ kiếm vậy, rỉ đường lựa chon làm nguồn carbon cho trình lên men chủng Tr2 Hàm lượng nguồn carbon yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến trình sinh trưởng lên men tối sinh hydro vi khuẩn Vì vậy, chúng tơi tiến hành thí nghiệm chọn nồng độ rỉ đường tối ưu cho q trình sinh trưởng tạo khí hydro chủng Tr2 Kết thu hình 1a cho thấy, nuôi cấy với hàm lượng rỉ đường từ 5-25 ml/l, khả tạo khí chủng Tr2 tăng dần hàm lượng rỉ đường tăng lên 15 ml/l giảm dần hàm lượng rỉ đường lớn 15 ml/l khả sinh trưởng chủng Tr2 Điều cho thấy, hàm lượng rỉ đường ảnh hưởng trực tiếp đến khả tạo khí chủng Tr2 Với hàm lượng rỉ đường 15 ml/l, chủng Tr2 cho lượng khí nhiều So với kết Wang & Jin (2009) [9] lượng rỉ đường chủng Tr2 dùng để lên men sinh hydro nhiều, tiết kiệm chi phí đầu vào nhiều 67 TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 66-72 T hể tích khí (m l/100 m l dịch n uôi) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 rđ ng 5ml r đ ng 10ml r đ ng 15ml r đ ng 20ml r đ ng 25ml Hàmlượng rỉ đường (ml/l) 250 OD c c đ i T c đ t o khí (ml/h/100 ml) 200 Th tích khí (ml/100 ml dch ni) 150 100 50 0 1% 3% 5% 10% 15% 20% O D 0 n m -T ố c đ ộ tạ o k h í (m l/h /1 0 m l) Th tích khí (ml/100 ml d ch ni) T h ể tíc h k h í (m l/1 0 m l d ịc h n u ô i) OD c c đ i T c đ t o khí (ml/h/100ml) 180 OD đ u vào b OD đ u vào O D600nm -T ốc đ ộ tạo khí (m l/h/100 m l) a Tỷ lệ giống đầu vào (% v/v) Hình Ảnh hưởng hàm lượng rỉ đường (a) tỷ lệ giống đầu vào (b) đến trình sinh trưởng tạo khí chủng Tr2 Ảnh hưởng tỷ lệ giống đầu vào Tỷ lệ giống đầu vào yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới q trình sinh trưởng tạo khí hydro Do đó, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ giống đầu vào đến trình sinh trưởng tạo khí Tr2 để lựa chọn tỷ lệ tiếp giống ban đầu thích hợp bổ sung vào trình lên men sinh hydro nguồn chất rỉ đường chủng Kết trình bày hình 1b cho thấy, tỷ lệ tiếp giống ảnh hưởng trực tiếp tới khả sinh trưởng, tốc độ tạo khí lượng khí tạo thành chủng Tr2 Chủng Tr2 có khả sinh trưởng tạo khí tỷ lệ tiếp giống đầu vào từ 1-20% (v/v) lượng khí tạo thành tỷ lệ thuận với tốc độ tạo khí Khả sinh trưởng chủng Tr2 tăng lượng giống đầu vào tăng, mật độ tế bào cực đại điều kiện tỷ lệ giống đầu vào khác khơng có khác biệt lớn Tuy nhiên, tốc độ tạo khí lượng khí tạo thành chủng Tr2 lại khác nuôi cấy với tỷ lệ tiếp giống khác Tốc độ tạo khí lượng khí tạo thành tăng tuyến tính tỷ lệ giống đầu vào từ 1-10% Khi tỷ lệ giống đầu vào lớn 10% giảm tuyến tính với tỷ lệ giống đầu vào lượng khí tạo thành cao Như vậy, tỷ lệ giống đầu vào ảnh hưởng đến tốc độ tạo khí lượng khí tạo thành Điều ngược với quan điểm Ferchichi et al (2005) [2] cho rằng, thể tích giống ảnh hưởng đến tốc độ tạo khí Kết cịn cho thấy, tốc độ tạo khí lượng 68 khí tạo thành chủng Tr2 cao nuôi cấy với tỷ lệ giống đầu vào 5-20% đạt mức cao lượng giống đầu vào 10% Kết tương tự với kết Alalayah et al (2009) [1] cho rằng, tỷ lệ tiếp giống 10% tỷ lệ thích hợp cho trình sinh trưởng tạo khí chủng vi khuẩn sinh hydro Ảnh hưởng nguồn nitơ Mặc dù nguồn nitơ khơng tham gia trực tiếp vào q trình lên men sinh hydro đóng vai trị quan trọng trình sinh trưởng vi khuẩn, có ảnh hưởng gián tiếp đến sản lượng hydro Chính vậy, khả sinh trưởng tạo khí chủng Tr2 nguồn nitơ khác khảo sát để chọn loại nitơ thích hợp cho lên men sản xuất hydro Các nguồn nitơ sử dụng nguồn nitơ hữu (pepton, cao men, cao thịt) nguồn nitơ vô (NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4) Kết trình bày hình 2a cho thấy, chủng Tr2 có khả sinh trưởng nguồn nitơ vô nitơ hữu thử nghiệm Kết cho thấy có khả sinh trưởng tạo chủng Tr2 nguồn nitơ hữu tốt vô Kết tương tự với phát Ferchichi et al (2005) [2] cho rằng, nguồn nitơ hữu cho kết tạo khí cao nguồn nitơ vơ Ngồi ra, kết nghiên cứu cho thấy nguồn cao men nguồn nitơ thích hợp cho q trình lên men sinh hydro chủng Kết tương tự với kết Dang Thi Yen, Lai Thuy Hien, Nguyen Thi Thu Huyen Ảnh hưởng hàm lượng cao men Sau chọn cao men nguồn nitơ thích hợp nhất, kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ cao men đến q trình sinh khí hydro chủng Tr2 để chọn nồng độ cao men thích hợp mang hiệu suất cao cho trình lên men sinh hydro hình 2b Hình 2b cho thấy, với nguồn cacbon rỉ a đường, chủng Tr2 sinh trưởng tạo khí tốt tất nồng độ cao men thử nghiệm Lượng cao men bổ sung (1 g/l), lượng khí hydro tạo thành Nếu bổ sung hàm lượng cao men nhiều (10 g/l) nguồn cao men lại nhân tố ức chế q trình tạo khí vi khuẩn, lượng khí hydro tạo thành thấp Hàm lượng cao men phù hợp cho trình lên men sinh hydro chủng 3g/l Như vậy, lượng cao men cần cho trình lên men sinh hydro tốt chủng cao so với kết nghiên cứu Ferchichi et al (2005) [2] b OD đ u vào OD c c đ i T c đ t o khí (ml/h/100 ml) Th tích khí (ml/100 ml d ch ni) Thể tích khí (ml/100 ml dịch ni) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 OD600nm-Tốc độ tạo khí (ml/h/100 ml) luận Ferchichi et al (2005) [2] số chủng vi khuẩn có khả sử dụng riêng loại nitơ vô hay peptone cho trình lên men sinh hydro [8, 9] Cao men g/l Cao men g/l Cao men g/l Cao men 10g/l Hàmlượng cao men (g/l) Hình Ảnh hưởng nguồn nittơ (a) hàm lượng cao men (b) đến trình sinh trưởng tạo khí chủng Tr2 Ảnh hưởng hàm lượng Fe 2+ Fe có vai trị quan trọng trình sản xuất hydro vi khuẩn, ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất tạo hydro [1, 2] Vì vậy, chúng tơi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng Fe2+ đến trình sinh trưởng tạo khí hydro chủng Tr2 với nồng độ Fe2+: 0; 1; 10; 10; 50; 100; 500 1000 mg/l để chọn nồng độ sắt thích hợp cho thể tích khí cao Kết hình 3a cho thấy, chủng Tr2 sinh trưởng tốt tạo khí tất nồng độ Fe nghiên cứu Khả sinh khí chủng Tr2 tăng dần lượng FeSO4.7H2O tăng dần đến 100 mg/l giảm dần hàm lượng sắt lớn 100 mg/l Thể tích khí cực đại chủng thu điều kiện mơi trường chứa 100 mg FeSO4.7H2O lít môi trường lên men Các tài liệu trước công bố trước cho thấy, lượng FeSO4.7H2O thích hợp cho q trình sinh khí hydro dao động tùy lồi, có lồi cần (25 mg/l) có lồi cần nhiều g/l [1, 2] Do đó, kết thu cho thấy nhu cầu sắt loài vi khuẩn sinh hydro khác sắt đóng vai trị quan trọng q trình sinh khí hydro chúng Ảnh hưởng pH Kết nghiên cứu khả sinh trưởng tạo khí chủng Tr2 điều kiện pH môi trường khác nhau: 3; 5; 6,5 để chọn khoảng pH đầu vào thích hợp cho trình lên men sản xuất hydro hình 3b Kết cho thấy, pH đầu vào axit (pH 3), chủng Tr2 khả sinh trưởng tạo khí Khi pH mơi trường axit (pH 5), chủng Tr2 có khả sinh trưởng tạo khí Điều khác hẳn với nghiên cứu Ferchichi et al (2005) [2] họ cho pH 5, vi khuẩn khơng có khả tạo khí hydro Khi pH mơi trường axit (pH 6,5), chủng Tr2 sinh trưởng tạo khí tốt 69 TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 66-72 OD c c đ i T c đ t o khí (ml/h/100 ml) 200 Th tích khí (ml/100 ml d ch nuôi) 150 100 50 0 l g/ m l g/ m 10 l g/ m 50 l g/ m g/l 0m 10 50 l g/ m 10 00 l g/ m Hàmlượng FeSO4.7H2O b OD đ u vào OD c c đ i T c đ t o khí (ml/h/100 ml) Th tích khí (ml/100 ml d ch nuôi) 250 200 150 100 50 OD600nm-Tốc độ tạo khí (ml/h/100 ml) OD đ u vào 250 Ferchichi et al (2005) [2] họ cho pH 7,5-8,5 pH tối ưu cho trình lên men sinh hydro Tuy nhiên, kết thu lại tương tự công bố Zhang et al (2007) [11], pH đầu vào kiềm hay q axit ức chế q trình sinh khí hydro Thể tích khí (ml/100 ml dịch ni) T hể tích khí (ml/100 m l dịch n i) a O D 600nm -T ốc đ ộ tạo khí (m l/h/100 ml) Kết tương tự với nghiên cứu Kawagoshi et al (2005) [3] Nhóm tác giả cho rằng, với pH đầu vào 6,5, hiệu suất tạo hydro cao Khi pH đầu vào kiềm (pH 7,5) kiềm (pH 9), khả sinh trưởng tạo khí chủng giảm hẳn Kết khác hẳn so với nghiên cứu pH pH pH 6.5 pH 7.5 pH pH Hình Ảnh hưởng hàm lượng FeSO4.7H2O (a) pH (b) đến trình sinh trưởng tạo khí chủng Tr2 Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ có ảnh hưởng rõ tới trình sinh trưởng vi sinh vật nói chung vi khuẩn sinh khí hydro nói riêng Khi nhiệt độ tăng lên, tốc độ phản ứng enzyme tế bào vi sinh vật tăng lên làm cho hoạt động trao đổi chất tế bảo vi sinh vật diễn nhanh Tuy nhiên, nhiệt độ cao làm biến tính màng sinh chất tế bào vi khuẩn làm ức chế trình sinh trưởng Khi nhiệt độ thấp màng sinh chất tế bào vi khuẩn bị kết đông lại enzyme ngừng hoạt động Vì vậy, nhiệt độ môi trường nuôi cấy vi khuẩn vượt khỏi ngưỡng nhiệt độ cho phép vi khuẩn trình sinh trưởng chúng bị ức chế chí ngừng hẳn Kết nghiên cứu chúng tơi khả thích nghi vi khuẩn sinh khí hydro Tr2 ngưỡng nhiệt độ khác 20, 30, 37 55oC hình 4a Kết cho thấy, chủng ưa ấm Tr2 bảo thủ khả thích nghi với điều kiện nhiệt độ khác nhau, chủng Tr2 có khả sinh trưởng tạo khí 70 khoảng nhiệt độ 20-37oC Khi nhiệt độ tăng lên 55oC (nhiệt độ phù hợp cho trình sinh trưởng nhiều loại vi khuẩn ưa nhiệt) chủng khơng sinh trưởng Kết cho thấy, nhiệt độ tối ưu cho q trình sinh trưởng tạo khí chủng Tr2 30oC Đây giá trị nhiệt độ thuộc khoảng nhiệt độ tối ưu (30-37oC) cho trình sinh trưởng tạo khí vi khuẩn ưa ấm sinh hydro [1, 2] Ảnh hưởng hàm lượng NaCl NaCl thành phần hệ thống vận chuyển tế bào, trì áp suất thẩm thấu tế bào nên có ảnh hưởng đến hoạt động tế bào Vì thế, NaCl chúng tơi nghiên cứu để chọn nồng độ thích hợp cho q trình lên men sinh hydro chủng Tr2 (hình 4b) Kết cho thấy, chủng Tr2 có khả sinh trưởng tạo khí tồn khoảng NaCl thí nghiệm 0-5%, vậy, chủng Tr2 có khả chịu mặn lại chủng ưa thích mơi trường NaCl, mơi trường chứa hàm lượng NaCl tăng khả sinh trưởng tạo khí chúng giảm Kết Dang Thi Yen, Lai Thuy Hien, Nguyen Thi Thu Huyen OD cực đại Tốc độ tạo khí (ml/h/100 ml) Thể tích khí (ml/100 ml dịch ni) 250 200 150 100 50 0 20oC 30oC 37oC 55 oC o Nhiệt độ ( C) OD đ u vào b OD c c đ i 250 T c đ t o khí (ml/h/100 ml) Th tích khí (ml/100 ml d ch nuôi) 200 150 100 50 0 0% 0.05 0.10% 0.20% 0.30% 0.50% OD600nm-Tốc độ tạo khí (ml/h/100 ml) OD đầu vào OD600nm-Tốc độ tạo khí (ml/h/100 ml) Thể tích khí (ml/100 ml dịch ni) a Khanna et al (2011) [4] chủng nghiên cứu cần nồng độ NaCl cho q trình sinh trưởng tạo khí thấp nhiều Thể tích khí (ml/100 ml dịch ni) tương tự với kết luận Khanna et al (2011) [4] Kết cho thấy, chủng sinh trưởng vào tạo khí tốt mơi trường khơng chứa NaCl So với nghiên cứu Hàmlượng NaCl (%) Hình Ảnh hưởng nhiệt độ (a) hàm lượng NaCl (b) đến q trình sinh trưởng tạo khí chủng Tr2 KẾT LUẬN Các điều kiện môi trường ni cấy có ảnh hưởng lớn đến khả sinh trưởng tạo khí hydro chủng Tr2 nguồn chất rỉ đường Điều kiện thích hợp cho q trình sinh trưởng tạo khí hydro chủng Tr2 với nguồn chất rỉ đường gồm: Rỉ đường (15 ml/l); cao men (3 g/l); FeSO4.7H2O (100 mg/l); pH 6.5; nhiệt độ 30oC; tỷ lệ tiếp giống 10% World J Microbiol Biotechnol., 21: 855862 Kawagoshi Y., Hino N., Fujimoto A., Nakao M., Fujita Y., Sugimura S., Furukawa K., 2005 Effect of inoculums conditioning on hydrogen fermention and pH effect on bacterial community relevant to hydrogen production J Biosci Bioeng., 100: 524-530 Lời cảm ơn: Cơng trình thực với tài trợ kinh phí Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, mã số VAST 05.02/11-12 Khanna N., Kotay S.M., Gilbert J., Das D., 2011 Improvement of biohydrogen production by Enterobacter cloacae IIT-BT 08 under regulated pH Biotechnol., 152: 915 TÀI LIỆU THAM KHẢO Levin D B., Pitt L., Love M., 2004 Biohydrogen production: prospects and limitations to practical application Int J Hydrogen Energy, 29: 173-85 Alalayah M W., Kalil S M., Kadhum H A., Jahim M J., Alauj M N., 2009 Effect of Environmental Parameters on hydrogen Production using Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (ATCC 13564) American J Environ Sci., 5(1): 8086 Ferchichi M., Crabbe E., Hintz W., Gil G.H., Almadidy A., 2005 Influence of culture parameters on biological hydrogen production by Clostridium saccharoperbutylacetonicum ATCC 27021 Li Y., Zhu J., Wu X., Miller C., Wang L., 2010 The effect of pH on continuous biohydrogen production from swine wastewater supplemented with glucose Appl Biochem Biotechnol., 162: 12861296 Nguyen Thi Thu Huyen, Dang Thi Yen, Nguyen Thi Yen, Vuong Thi Nga, Lai Thuy Hien, 2012 Using of response surface 71 TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 66-72 methodology for optimization of biohydrogen production by Clostridium sp Tr2 isolated in Vietnam TAP CHI SINH HOC, 34(4): 479-484 Saratale D G., Chen D S., Lo C Y., Saratale G R., Chang S J., 2008 Outlook of biohydrogen production from lignocellulosic feedstock using dark fermentation-a review J Sci Indust Res., 67: 962-979 Wang X., Jin B., 2009 Process optimization of biological hydrogen production from molasses by a newly isolated Clostridium butyricum W5 J Biosci Bioeng., 107(2): 138-44 10 Wei H., Bing W., Xiaoye L., Chunyu L., Liran Y., Yongfeng L., 2012 Fermentative Hydrogen Production from Molasses in an Activated Sludge Immobilized Bioreactor Int J Energy Eng., 2: 2225-6571 11 Zhang M L., Fan Y T., Xing Y., Pan C M., Zhang G S., Lay J J., 2007 Enhanced biohydrogen production from cornstalk wastes with acidification pretreatment by mixed anaerobic cultures Biomass Bioenerg., 31: 250-254 12 Zuttel A., Remhof A., Borgschulte A., Friedrichs O., 2010 Hydrogen: the future ennergy carrier Phil Trans R Soc., 368: 3329-3342 EFECTS OF SOME FACTORS ON BIOHYDROGEN PRODUCTION CAPACITY OF BACTERIUM CLOSTRIDIUM sp Tr2 FROM MOLASSES BY MICRO-AEROBIC FERMENTATION Dang Thi Yen1, Lai Thuy Hien1, Nguyen Thi Thu Huyen1,2 Institute of Biotechnology, VAST Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh city SUMMARY In Vietnam, sugar industry is strongly developed In this industry, sugar output not only satisfy domestic demand but also for the export and a large amount of molasses was not effectively used Molasses containing the mixture of sugar and a little amount of vitamins and minerals could be used as materials for other industries Biohydrogen production from molasses is regarded as a new, potential way to produce a clean, renewable energy with suitable price in order to satisfy the energy demand as well as to solve environmental pollution In this paper, we studied the biohydrogen production from molasses by bacterium Clostridium Tr2 isolated from buffalo-dung in Vietnam using micro-aerobic fermentation Various medium components (inoculum size, carbon and nitrogen sources, iron, sodium) and environmental factors (initial medium pH and temperature) were evaluated for their effects on the growth and the hydrogen production capacity by Clostridium sp Tr2 Obtained results showed that the most suitable conditions for the growth and hydrogen production of strain Tr2 in dark, micro-aerobic fermentation consist of 10% (v/v) pre-culture, 15 ml/l molasses, g/l yeast extract, 100 mg/l FeSO4.7H2O, initial medium pH 6.5, 30oC Keywords: biohydrogen, hydrogen producing bacteria, dark fermentation, micro-aerobic, molasses Ngày nhận bài: 30-6-2013 72 ... trường điều kiện nuôi cấy đến khả lên men sinh khí hydro từ nguồn rỉ đường chủng Clostridium sp Tr2 nhằm hướng tới tối ưu hóa q trình lên men tối, vi hiếu khí sinh hydro chủng Clostridium sp Tr2 nguồn. .. Các điều kiện mơi trường ni cấy có ảnh hưởng lớn đến khả sinh trưởng tạo khí hydro chủng Tr2 nguồn chất rỉ đường Điều kiện thích hợp cho q trình sinh trưởng tạo khí hydro chủng Tr2 với nguồn chất. .. lượng rỉ đường ảnh hưởng trực tiếp đến khả tạo khí chủng Tr2 Với hàm lượng rỉ đường 15 ml/l, chủng Tr2 cho lượng khí nhiều So với kết Wang & Jin (2009) [9] lượng rỉ đường chủng Tr2 dùng để lên men