Mục đích của Luận văn là phân lập được chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy propanil từ đất và đánh giá ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến sự phân hủy propanil của chúng từ đó áp dụng vào thực tế trong nông nghiệp và xử lý môi trường. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1H C VI N KHOA H C VÀ CÔNG NGH Ọ Ệ Ọ Ệ
Đ u Th H ng Ng cậ ị ồ ọ
ĐÁNH GIÁ KH NĂNG PHÂN H Y PROPANIL C A DÒNGẢ Ủ Ủ
VI KHU N PHÂN L P T Đ TẨ Ậ Ừ Ấ ĐÃ S D NG THU C DI TỬ Ụ Ố Ệ
CỎ
Trang 2H C VI N KHOA H C VÀ CÔNG NGHỌ Ệ Ọ Ệ
Đ u Th H ng Ng cậ ị ồ ọ
ĐÁNH GIÁ KH NĂNG PHÂN H Y PROPANIL C A DÒNGẢ Ủ Ủ
VI KHU N PHÂN L P T Đ TẨ Ậ Ừ Ấ ĐÃ S D NG THU C DI TỬ Ụ Ố Ệ
CỎ
Trang 3LU N VĂN TH C SĨ CÔNG NGH SINH H CẬ Ạ Ệ Ọ
NGƯỜI HƯỚNG D N KHOA H CẪ Ọ
nh ng n i dung đữ ộ ược trình bày trong lu n văn này là hoàn toàn trung th c.ậ ự
Nh ng s li u, b ng bi u ph c v cho vi c phân tích và d n d t đ tài nàyữ ố ệ ả ể ụ ụ ệ ẫ ắ ề
được thu th p t các ngu n tài li u khác nhau đậ ừ ồ ệ ược ghi chú trong m c tài li uụ ệ tham kh o ho c chú thích ngay bên dả ặ ưới các b ng bi u.ả ể
Ngoài ra, đ i v i các tài li u di n gi i đ làm rõ thêm các lu n đi m đã phânố ớ ệ ễ ả ể ậ ể tích và trích d n trong ph n ph l c cũng đẫ ầ ụ ụ ược chú thích ngu n g c d li u.ồ ố ữ ệ
M i sao chép không h p l , quy ph m quy ch đào t o hay gian trá tôi xin ch uọ ợ ệ ạ ế ạ ị hoàn toàn trách nhi mệ
Hà N i, ngày 25 tháng 09 năm 2020ộ
Tác giả
Đ u Th H ng Ng cậ ị ồ ọ
Trang 5trình l a ch n và th c hi n đ tài nghiên c u nàyự ọ ự ệ ề ứ Th y và cô ầ đã t n tình ch b oậ ỉ ả
và hướng d n tôi tìm ra hẫ ướng nghiên c u, ứ cách ti p c n th c t , tìm ki m tàiế ậ ự ế ế
li u, ệ tìm hi u và ể gi i quy t v n đả ế ấ ề, nh đó tôi m i có th hoàn thành lu n văn caoờ ớ ể ậ
h c c a mình.ọ ủ
Tôi xin c m n H c Vi n Khoa H c và Công ngh , phòng Đào t o các th yả ơ ọ ệ ọ ệ ạ ầ giáo, cô giáo và cán b thu c ộ ộ Khoa Công ngh Sinh ệ h c t i H c Vi n Khoa ọ ạ ọ ệ h c vàọ Công ngh Vi n Hàn Lâm Khoa h c và Công ngh Vi t Nam đã nhi t tình gi ngệ ệ ọ ệ ệ ệ ả
d y giúp đ tôi trong quá trình h c t p t i trạ ỡ ọ ậ ạ ường.
Ngoài ra, đ nghiên c u và th c hi n đ tài tôi còn nh n để ứ ự ệ ề ậ ược nhi u sề ự quan tâm, góp ý, h tr quý báu tỗ ợ ừ cô Nguy n Th Oanh ễ ị và các anh ch ịt i trạ ườ ng
Đ i ạ h c Đ ng Thápọ ồ và Trung tâm phân tích Hóa h c, ọ Đ i ạ h c Đ ng Tháp.ọ ồ
Trong bài lu n, ch c h n không th tránh kh i nh ng h n ch và thi u sót.ậ ắ ẳ ể ỏ ữ ạ ế ế Tôi mong mu n s nh n đố ẽ ậ ược nhi u đóng góp quý báu đ n t các quý th y cô, banề ế ừ ầ
c v n đ đ tài đố ấ ể ề ược hoàn thi n h n n a và có ý nghĩa thi t th c áp d ng trongệ ơ ữ ế ự ụ
th c ti n cu c s ng. ự ễ ộ ố
Tôi xin chân thành c m n ả ơ !
Danh m c b ngụ ả
Trang 6M C L CỤ Ụ
Trang 7M Đ UỞ Ầ
Vi t Nam là m t nệ ộ ước nông nghi p, m i năm ngệ ỗ ười dân s d ngử ụ
m t lộ ượng l n thu c b o v th c v t, trong đó có thu c ớ ố ả ệ ự ậ ố di tệ c Năm 2012ỏ
lượng thu c b o v th c v t đố ả ệ ự ậ ược s d ng là 105.000 t n ử ụ ấ [1]. Theo C cụ
B o v th c v t B NN&PTNT, thu c tr c đả ệ ự ậ ộ ố ừ ỏ ượ ử ục s d ng v i kho ngớ ả 19.000 t n m i năm. Do vi c l m d ng s d ng thu c di t c thấ ỗ ệ ạ ụ ử ụ ố ệ ỏ ườ ngxuyên c a ngủ ười dân d n đ n các các ho t ch t c a chúng không nh ngẫ ế ạ ấ ủ ữ
được phát hi n trong nệ ước b m t, nề ặ ước ng m mà c nầ ả ước u ng và cònố
l ng đ ng trong các l p tr m tích ắ ọ ớ ầ [27]. Ngày nay, propanil là thành ph nầ chính c a nhi u lo i thu c di t c hi n đang l u hành nủ ề ạ ố ệ ỏ ệ ư ở ước ta và trên
th gi i. ế ớ Thu c di t c ố ệ ỏ có ch a ho t ch tứ ạ ấ propanil có tính ti p xúc, ch nế ọ
l c cao dùng đ di t các lo i c mà không gây nh họ ể ệ ạ ỏ ả ưởng đ n cây lúa nênế
được người dân s d ng nhi u. Propanil tr c ch y u giai đo n h uử ụ ề ừ ỏ ủ ế ở ạ ậ
n y m m. Thu c tr c có ch a propanil n m trong s 20 lo i hóa ch tẩ ầ ố ừ ỏ ứ ằ ố ạ ấ
được s d ng ph bi n nh t trong s các lo i thu c b o v th c v t sử ụ ổ ế ấ ố ạ ố ả ệ ự ậ ử
d ng Hoa K cũng nh nụ ở ỳ ư ở ước ta [89]. Propanil có công th c hóa h c làứ ọ
C9H9Cl2NO, có đ hòa tan trong nộ ước là 225 ppm nhi t đ 25 ở ệ ộ oC. Propanil
có đ c tính cao và khó phân h y trong t nhiên. ộ ủ ự Các lo i thu c tr c nhạ ố ừ ỏ ả
hưởng l n đ n s c kh e c ng đ ng, các loài sinh v t cũng nh h sinhớ ế ứ ỏ ộ ồ ậ ư ệ thái. Đ c bi t, chúng nh hặ ệ ả ưởng nghiêm tr ng đ n ngu n l i th y s n ọ ế ồ ợ ủ ả ở sông C u Long cũng nh các n i khác trên th gi i ử ư ơ ế ớ [1011]. nhi u n i, cáỞ ề ơ nuôi hay cá sông b ch t do s ô nhi m c a thu c tr c ị ế ự ễ ủ ố ừ ỏ Berg et al., 2001
đã ti n hành ế kh o sát Đ ng b ng sông C u Long ả ở ồ ằ ử cho th y, thu c tr cấ ố ừ ỏ chi m 25% trong s các lo i thu c b o v th c v t đang đế ố ạ ố ả ệ ự ậ ượ ử ục s d ng [8]
Trang 8Vi c s d ng hóa ch t này trong ho t đ ng s n xu t nông nghi p,ệ ử ụ ấ ạ ộ ả ấ ệ
nh t là tr ng lúa d n đ n m t lấ ồ ẫ ế ộ ượng l n t n l u trong môi trớ ồ ư ường nước và trong đ t. Propanil đấ ược phát hi n trong 162 m u nệ ẫ ước tr ng lúa g o v iồ ạ ớ
n ng đ lên t i 0,03 mg/L. T i Brazil, lồ ộ ớ ạ ượng propanil trong nước được phát
hi n lên đ n 3,6 g/L khu v c s n xu t nông nghi p và nhi u n i khác cóệ ế ở ự ả ấ ệ ề ơ
n ng đ vồ ộ ượt xa m c cho phép ứ [12]. N ng đ propanil trong nồ ộ ước ng mầ sâu 20 dưới ru ng lúa Italy cao nh t là ộ ở ấ 0,04 µg/L, và trong nước b m tề ặ dao đ ng t 0,1 đ n 0,228 µg/L ộ ừ ế [2] Ngoài ra, chúng còn được phát hi nệ trong đ t ấ [13]. nỞ ước ta, năm 2013, nghiên c u c a ứ ủ Toan et al., (2013) đã
phát hi n s có m t c a propanil trong nệ ự ặ ủ ước ng m và nầ ước sinh ho t v iạ ớ
n ng đ 0,05 và 0,02 μg/L ồ ộ [6]. M c dù n ng đ này n m trong m c đ choặ ồ ộ ằ ứ ộ phép, nh ng ch a có kh o sát v n ng đ propanil trong nư ư ả ề ồ ộ ước b m t cũngề ặ
nh nư ước u ng nố ở ước ta.
Propanil t n l u trong nồ ư ướ ảc nh hưởng nghiêm tr ng đ n các loàiọ ế
đ ng v t có xộ ậ ương s ng nh chim, cá và các loài đ ng v t không xố ư ộ ậ ươ ng
s ng ố [14]. Deuel et al., (1977) cho r ng, trong nằ ở ước propanil gây ng đ cộ ộ
c p tính đ n sinh v t th y sinh, ngoài ra chúng còn gây tác đ ng m nh đ nấ ế ậ ủ ộ ạ ế
t o và c san hô ả ả [15]. Nghiên c u trứ ước đây c a Richardsủ et al., (2001) cho
th y, sau khi phun thu c tr c , propanil có th xâm nh p vào c th ngấ ố ừ ỏ ể ậ ơ ể ườ iqua ti p xúc và hô h p ế ấ [16]. Đ c tính c a chúng gây nh hộ ủ ả ưởng l n đ nớ ế
s c kh e con ngứ ỏ ười cũng nh các loài đ ng v t nh gây t n h i t bào ganư ộ ậ ư ổ ạ ế
và th n, h th ng tu n hoàn và mi n d ch ậ ệ ố ầ ễ ị [5, 17]
Chính vì tính đ c h i cũng nh nh ng t n l u c a propanil trong môiộ ạ ư ữ ồ ư ủ
trường, vi c tìm ra phệ ương pháp đ phân h y chúng là c n thi t.ể ủ ầ ế
Konstantinou et al., (2001) cũng nh GonzálezSánchez ư et al., (2014) đã sử
d ng các bi n pháp hóa h c hay v t lý nh s d ng TiOụ ệ ọ ậ ư ử ụ 2 k t h p v i chi uế ợ ớ ế
Trang 9x đ phân h y propanil ạ ể ủ [1819]. Tuy nhiên, các bi n pháp v t lý và hóa h cệ ậ ọ
thường không th hay khó áp d ng trong đ t. H n n a, bi n pháp đ t ti n,ể ụ ấ ơ ữ ệ ắ ề
d t o ta các ch t ô nhi m trung gian khác ễ ạ ấ ễ [20]. Trong khi đó, bi n phápệ sinh h c, c th là s d ng vi sinh v t là bi n pháp r ti n, nhanh và hi uọ ụ ể ử ụ ậ ệ ẻ ề ệ
qu cao l i phân h y hoàn toàn đả ạ ủ ược propanil nên đượ ưc a chu ng. Trênộ
th gi i đã có nh ng nghiên c u v phân h y sinh h c c a h p ch tế ớ ữ ứ ề ủ ọ ủ ợ ấ propanil cũng nh các đ ng phân c a chúng ư ồ ủ [2123]. Các vi sinh v t có thậ ể
s d ng ho t ch t này nh là ngu n dinh dử ụ ạ ấ ư ồ ưỡng đ sinh trể ưởng, qua đó
gi m n ng đ ho c phân h y hoàn toàn chúng trong môi trả ồ ộ ặ ủ ường
Xu t phát t th c t trên, ấ ừ ự ế lu n văn c a em ậ ủ đ tài ề “Đánh giá kh năngả phân h y propanil c a dòng vi khu n phân l p t đ tủ ủ ẩ ậ ừ ấ đã s d ngử ụ thu c di t cố ệ ỏ” đ c ti n hànhượ ế nh m ch nằ ọ đ c các dòng vi khu n có khượ ẩ ả năng phân h y đủ ược propanil t t, góp ph n vào vi c gi m thi u ô nhi mố ầ ệ ả ể ễ môi trường
M c tiêu nghiên c uụ ứ
Phân l p đậ ược ch ng vi khu n có kh năng phân h y propanil t đ tủ ẩ ả ủ ừ ấ
và đánh giá nh hả ưởng c a đi u ki n môi trủ ề ệ ường đ n s phân h y propanilế ự ủ
c a chúng t đó áp d ng vào th c t trong nông nghi p và x lý môiủ ừ ụ ự ế ệ ử
trường
Trang 10Vi t Nam tuy s d ng nhi u propanil nh ng chúng ta ch a s n xu t
được mà ph i nh p kh u đ s n xu t thu c di t c Hi n t i ch a th yả ậ ẩ ể ả ấ ố ệ ỏ ệ ạ ư ấ
th ng kê nào v s n lố ề ả ượng s n xu t hi n nay nh ng chúng là lo i thu cả ấ ệ ư ạ ố
tr c đừ ỏ ược s d ng nhi u nh t trong nhóm thu c di t c có g c anilideử ụ ề ấ ố ệ ỏ ố [9]
Quá trình s n xu t b ng t ng h p hóa h c nhân t o. Trong quy trìnhả ấ ằ ổ ợ ọ ạ công nghi p, propanil đệ ượ ổc t ng h p qua các giai đo n b t đ u t 1,2ợ ạ ắ ầ ừdichlorobenzene, đ n 1,2dichloro4nitrobenzene 1,2dichloro4ếnitrobenzene được hydrogen hóa nhóm nitro v i s xúc tác c a nickel t oớ ự ủ ạ thành 3,4dichloroaniline. Quá trình acyl hóa nhóm amine b ng propanoylằ chloride t o thành propanil ạ [25]. Quá trình này được được th hi n hìnhể ệ ở 1.1.
Hình 1 Các giai đo n bao g m các hóa ch t t o thành trong quá trình t ng ạ ồ ấ ạ ổ
h p propanil ợ [25]
1.1.2. Tính ch t v t lý và hóa h c c a propanilấ ậ ọ ủ
Propanil có công th c hóa h c là Cứ ọ 9H9Cl2NO, và công th c hóa h cứ ọ
được th hi n hình 1.2. đi u ki n thể ệ ở Ở ề ệ ường, propanil là nh ng tinh thữ ể
Trang 11màu tr ng ho c n i nâu. Propanil ít hòa tan trong nắ ặ ơ ước nh ng hòa tan nhi uư ề trong m t s dung môi h u c Chúng ít b c h i trong không khí và có mùiộ ố ữ ơ ố ơ
s c. Các tính ch t v t lý khác đố ấ ậ ược mô t b ng 1.1.ả ở ả
Hình 1 C u t o hóa h c c a propanil.ấ ạ ọ ủ
B ng 1. . Tính ch t v t lý c a propanil ả ấ ậ ủ [24]
Đ c tínhặ Đ n vơ ị S li uố ệ
Kh i lố ượng phân tử g/mol 218,08
Áp su t b c h iấ ố ơ mPa 25ở oC 0,0193
H s phân tán octanol/nệ ố ước logKOC 25ở oC 2,29
H ng s Henryằ ố Pa m3/mol 4,4×104
Trang 12carbohydrate, t đó kìm hãm s phát tri n c a th c v t [26, 27].ừ ự ể ủ ự ậ
Cây lúa g n nh không b c ch ho c c ch không đáng k v iầ ư ị ứ ế ặ ứ ế ể ớ propanil, nh ng h u h t các lo i c d i đ u d b tiêu di t khi b tác đ ngư ầ ế ạ ỏ ạ ề ễ ị ệ ị ộ
c a propanil. S ch n l c thu c tr c propanil là do ho t đ ng và phânủ ự ọ ọ ố ừ ỏ ạ ộ
c d i tr nên kháng propanil.ỏ ạ ở
1.1.4. Các lo i thu c di t c s d ng propanilạ ố ệ ỏ ử ụ
Trang 13Propanil là thành ph n chính c a nhi u lo i thu c di t c hi n đangầ ủ ề ạ ố ệ ỏ ệ
l u hành nư ở ước ta và trên th gi i ế ớ Thu c di t cố ệ ỏ có ch a ho t ch tứ ạ ấ
propanil có tính ti p xúc, ch n l c cao dùng đ di t các lo i c mà khôngế ọ ọ ể ệ ạ ỏ gây nh hả ưởng đ n cây lúaế Các lo i thu c di t c ch a ho t ch t propanilạ ố ệ ỏ ứ ạ ấ đang l u hành nư ở ước ta đượ trình bày b ng 1.2.c ở ả
B ng 1. . Các lo i thu c di t c có ho t ch t propanil đang l u hành ả ạ ố ệ ỏ ạ ấ ư ở
Trang 14Tên thu cố Ho t ch tạ ấ Đ c tr lo i c d iặ ị ạ ỏ ạ Th i ờ đi mể sử
d ngụ
Pataxim
55EC
Butachlor 27.5 % + Propanil 27.5
Hi u qu cao trênệ ả các lo i c khó tr :ạ ỏ ị
c ỏ chác, c ỏ cháo,
c ỏ l ng v c, ồ ự cỏ đuôi ph ng, c láụ ỏ
r ngộ
Thu c có tác d ngố ụ
di t m m và h uệ ầ ậ
n y m m c ẩ ầ ỏ
Trang 15Tên thu cố Ho t ch tạ ấ Đ c tr lo i c d iặ ị ạ ỏ ạ Th i ờ đi mể sử
lá r ng nh ộ ư l ngồ
v c, c đuôi ph ng,ự ỏ ụ
c cháo, c chácỏ ỏ ,
cỏ lác voi, rau b ,ợ rau mác bao, c xàỏ bông
Phun khi lúa s có 2ạ
2.5 lá (8 11 ngày sau s ) . Lúa c y: 7ạ ấ
10 ngày sau khi
c xà bông.ỏ
Lúa s : Lúc cây lúaạ
có 22,5 lá (kho ngả 810 ngày sau s )ạLúa c y: Sau khiấ cây lúa đã h i s cồ ứ (kho ng 710 ngàyả sau c y)ấ
Trang 16Tên thu cố Ho t ch tạ ấ Đ c tr lo i c d iặ ị ạ ỏ ạ Th i ờ đi mể sử
d ngụ
Satunil 60EC Propanil 200g/l +
Thiobencarb 400g/l
Satunil 60EC là thu c tr c h uố ừ ỏ ậ
Di t tr cùng lúc 3ệ ừ nhóm c hòa b n,ỏ ả chác lác và lá r ngộ trên ru ng lúa nh :ộ ư
C g o, c đuôiỏ ạ ỏ
ph ng, c l ngụ ỏ ồ
v c, c cháo, cự ỏ ỏ chác, rau b , rauợ mác bao, c lác, cỏ ỏ năn
Tr c t lúc cừ ỏ ừ ỏ
m i m c cho đ nớ ọ ế khi c 4 lá (412ỏ ngày sau s )ạ
Trang 17Tên thu cố Ho t ch tạ ấ Đ c tr lo i c d iặ ị ạ ỏ ạ Th i ờ đi mể sử
d ngụ
TECOGOLD
610EC
Butachlor 400g/l + Pretilachlor 10g/l + Propanil
200g/l
Tecogold 610EC Phòng tr cùng 1ừ lúc c 3 nhóm cả ỏ hòa b n, lá ch c vàả ắ
lá r ng nh ộ ư l ngồ
v c, c đuôi ph ng,ự ỏ ụ
c cháo, c chácỏ ỏ ,
cỏ lác voi, rau b ,ợ rau mác bao, c xàỏ bông
nước ta. N ng đ propanil đồ ộ ược phát hi n trong môi trệ ường thường không cao vì chúng d phân h y thành 3,4dichloroaniline, nh ng 3,4ễ ủ ưdichloroaniline tích lũy lâu dài trong môi trường N ng đ 3,4ồ ộdichloroaniline được phát hi n sau khi s d ng propanil th m chí còn caoệ ử ụ ậ
h n propanil ơ [24]
Trang 18Trong môi trường nước, propanil được phát hi n nhi u h n c ệ ề ơ ả Trong nước ng m, propanil đầ ược phát hi n gi ng khoan trong ru ng lúaệ ở ế ộ [2], n i d n và ch a nơ ẫ ứ ướ [3], gi ng khoan nc ế ước ph c v s n xu t ụ ụ ả ấ [30]
v i n ng đ cao nh t là 1,6 μg/L ớ ồ ộ ấ [3]. nỞ ước m t, propanil đặ ược phát hi nệ
t các khu v c nông nghi p Colorado (Hoa K ) ừ ự ệ ỳ [31] sông su i Arkansasố ở (Hoa K ) v i n ng đ cao nh t là 2,7 μg/L ỳ ớ ồ ộ ấ [3]. G n đây, nhi u lo i thu cầ ề ạ ố
tr c trong đó có propanil đừ ỏ ược phát hi n trong nệ ước m t Costa Rica v iặ ở ớ
n ng đ propanil lên đ n 30,6 μg/L ồ ộ ế [32]
Propanil tích lũy trong th c ph m đã đự ẩ ược phát hi n, ch y u trongệ ủ ế rau v i n ng đ 0,0030,006 ppm ớ ồ ộ [33]. Ngoài ra, propanil còn tích lũy c ả ở trong trái cây [34]
Các ngu n nồ ước được phát hi n trên đây nhi u n i có n ng đ vệ ề ơ ồ ộ ượ tqua ngưỡng cho phép là 0,1 μg/L theo quy đ nh c a y ban an toàn th cị ủ Ủ ự
ph m Châu Âu ẩ [35].
1.1.6. Đ c tính c a propanil ộ ủ
1.1.6.1. Đ c tính c a propanil trên th c v t ộ ủ ự ậ
Propanil kìm hãm s v n chuy n đi n t trong quang h p và là thu cự ậ ể ệ ử ợ ố
di t c ti p xúc, ch gây h i cho th c v t nh ng n i thu c có ti p xúcệ ỏ ế ỉ ạ ự ậ ở ữ ơ ố ế
v i c và thớ ỏ ường ch di t nh ng ph n trên m t đ t c a c d i.ỉ ệ ữ ầ ặ ấ ủ ỏ ạ
Nghiên c u nh hứ ả ưởng c a bèo cám nh (ủ ỏ Lemna minor) cho th yấ propanil c ch s sinh trứ ế ự ưởng c a chúng và gây ch t khi tăng n ng đủ ế ồ ộ [36]. Khi b nhi m propanil, bèo cám nh không t o đị ễ ỏ ạ ược enzyme phân h yủ propanil làm hóa ch t này tích lũy trong t bào c a chúng, làm vàng úa lá vàấ ế ủ gây ch t ế [36]
Trang 19M c dù cây lúa ch a enzyme AAA có th phân hu propanil thànhặ ứ ể ỷ 3,4dicloroaniline và acidaxid propionic nên gi m đả ược đ c tính, nh ng n uộ ư ế
trước hay sau phun propanil trong vòng 1 tu n mà có s d ng các lo i thu cầ ử ụ ạ ố
tr sâu b nh thu c các nhóm lân h u c và cacbamate thì propanil s gâyừ ệ ộ ữ ơ ẽ
đ c cho m i lo i cây tr ng, k c lúa ộ ọ ạ ồ ể ả [29]
1.1.6.2. Đ c tính c a propanil trên đ ng v t ộ ủ ộ ậ
Propanil có đ c tính tộ ương đ i th p đ ng v t có vú. Tuy v y,ố ấ ở ộ ậ ậ chúng có ti m năng gây ung th các đ ng v t làm thí nghi m nh g mề ư ở ộ ậ ệ ư ặ
nh m, mèo và m t s loài khác ấ ộ ố [28]. Các nghiên c u trứ ước đây cho th y,ấ
li u gây ch t trung bình m t n a s cá th thí nghi m (LD50) khi s d ngề ế ộ ử ố ể ệ ử ụ propanil khác nhau tùy t ng loài và cách x lý. Theo Lewis (2004), LD50ừ ử
c a propanil đ i v i th khi x lý qua da là 4830 mg/kg, đ i v i chó b ngủ ố ớ ỏ ử ố ớ ằ
đường tiêu hóa là 1217 mg/kg, đ i v i chu t b ng đố ớ ộ ằ ường tiêu hóa 360 mg/kg [37].
Đ i v i m t s loài chim, propanil gây đ c các m c đ khác nhau.ố ớ ộ ố ộ ở ứ ộ LD50 c a v t c xanh (ủ ị ổ Anas platyrhynchos) 10 ngày tu i qua đổ ường tiêu hóa
là 5627 ppm trong 8 ngày, chim cút Virginia (Colinus virginianus) 11 ngày
tu i qua đổ ường tiêu hóa là 2861 ppm trong 8 ngày [38]
Đ i v i sinh v t dố ớ ậ ướ ưới n c nh vi khu n lam và t o, chúng d ti pư ẩ ả ễ ế xúc v i propanil t các ngu n th i, nh t là t ru ng lúa. Loài vi khu n lamớ ừ ồ ả ấ ừ ộ ẩ
Nostoc calcicola b c ch sinh trị ứ ế ưởng khi có propanil trong môi trường và
b ch t khi n ng đ đ n 30 μg/mL nị ế ồ ộ ế ướ [39]. Propanil c ch ho t đ ng cc ứ ế ạ ộ ố
đ nh đ m c a khu n lam do chúng b c ch enzyme nitrogenase ị ạ ủ ẩ ị ứ ế [40]. Đ iố
v i t o, LD50 c a propanil đ i v i b n loài t o ớ ả ủ ố ớ ố ả Scenedesmus acutus,
Trang 20đ ng t 0,29 đ n 5,98 mg/L trong kho ng 12 gi ộ ừ ế ả ờ [41]
Các đ ng v t s ng nộ ậ ố ở ước nh đ ng v t phù du, lư ộ ậ ưỡng c , giáp xácư
và cá d ti p xúc và ng đ c v i propanil. LD50 c a m t s loài nh loàiễ ế ộ ộ ớ ủ ộ ố ư
giáp xác Daphnia magna là 24,4 mg/L, cá h i vân (ồ Oncorhynchus mykiss) là
6,20 mg/L, ch có vu t châu Phi (ế ố Xenopus laevis) là 8,17 mg/L, cóc nhái (Rana limnocharis) là 13,1 mg/L [24].
ng, h huy t áp và b tím tái. T vong x y ra nh ng b nh nhân này sau
khi h huy t áp. Các m u máu đạ ế ẫ ược ghi nh n là có màu nâu đ , tình tr ngậ ỏ ạ thi u oxygen mô và nhi m acid lactic do ch ng methaemoglobinaemia. Doế ễ ứ
đó, methaemoglobin huy t dế ường nh là m t bi u hi n quan tr ng c a ngư ộ ể ệ ọ ủ ộ
đ c propanil c p tính ộ ấ [9]. Ăn ph i propanil có th d n đ n c m giác nóngả ể ẫ ế ả rát và kích thích mi ng, c h ng và ru t, kèm theo ho, bu n nôn ho c nôn.ệ ổ ọ ộ ồ ặ
Nu t ph i propanil cũng có th gây choáng, chóng m t, s t, bu n ng , môiố ả ể ặ ố ồ ủ
và móng tay màu xanh. Hít ph i h i có th gây kích ng mũi và c h ng vàả ơ ể ứ ổ ọ gây bu n ng , nói ch m, đau đ u, bu n nôn, chóng m t, choáng váng vàồ ủ ậ ầ ồ ặ
Trang 21b t t nh ấ ỉ [28]. Li u gây ch t kho ng trên 1,0 g/kg/ngày ề ế ả [28]. Trong s 431ố
b nh nhân ng đ c propanil thì có 42 b nh nhân ch t ệ ộ ộ ệ ế [9]
1.1.6.4. Đ c tính c a propanil trên vi sinh v t ộ ủ ậ
Ảnh hưởng c a propanil đ n vi sinh v t trong đ t và trong nủ ế ậ ấ ước đã
được nghiên c u ứ Theo Crecchio et al.,(2001), propanil không làm nhả
hưởng ho c ít nh hặ ả ưởng đ n thành ph n vi sinh v t đ tế ầ ậ ấ [42]. 3,4dichloroaniline thường là s n ph m chính c a quá trình chuy n hóa propanilả ẩ ủ ể
và ch t chuy n hóa này cũng gây ra tác d ng ph đ i v i s c kh eấ ể ụ ụ ố ớ ứ ỏ sinh v tậ
và đ c tính sinh thái. Propanil và 3,4dichloroaniline có th xâm nh p vàoộ ể ậ
h th ng th y sinh t nhiên và ti p c n ngu n nệ ố ủ ự ế ậ ồ ước ho c tích lũy trongặ
đ t, trong đó các ch t n n khó b phân h y sinh h c vì đi u ki n môiấ ấ ề ị ủ ọ ề ệ
trường không thích h p cho vi sinh v tợ ậ sinh trưởng và phát tri n nên c chể ứ ế
và làm suy gi m lả ượng vi khu n t n t i trong môi trẩ ồ ạ ường b nhi m đ cị ễ ộ propanil
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN C U V PHÂN H Y PROPANIL NGOÀIỨ Ề Ủ Ở
S kh o sát v phân h y propanil c a các vi sinh v t t nhiên có m tự ả ề ủ ủ ậ ự ặ
Trang 22trong nước được th c hi n b i Dahchourự ệ ở et al. (1986) cho th y, quá trìnhấ phân h y 50 ppm m t kho ng 120 giủ ấ ả ờ [21]. M t nghiên c u khác v sộ ứ ề ự phân huỷ propanil t nhiên trong nự ước tr ng lúa g o đi u ki n thíồ ạ ở ề ệ nghi m đệ ược ti n hành b iế ở Ekanayake (2010) [5].
M t s nghiên c u v s phân h y propanil cũng nh m t s dòng viộ ố ứ ề ự ủ ư ộ ố khu n phân h y chúng trong môi trẩ ủ ường l ng đã đỏ ược phân l p. Ch ngậ ẳ
h n, 5 dòng vi khu n phân h y propanil trong môi trạ ẩ ủ ường l ng đã đỏ ượ c
đ nh danh b i Correa và Steen bao g m ị ở ồ Aerobacter aerogenes, Aeromonas hydrophila, Acinetobacter calcoaceticus, Proteus mirabilis và A. salmonicida [44] Zhang et al., (2011) đã phân l p và mô t phậ ả ương th c phân h yứ ủ propanil c a ủ Sphingomonas sp. Y57 cũng nh nh n di n gene prpH mã hóaư ậ ệ
enzyme propanil hydrolase [22]. Roehrs et al., (2012) đã phân l p đậ ược dòng
vi khu n ẩ Enterobacter cloacae có kh năng phân h y 100% lả ủ ượng propanil
n ng đ ban đ u là 3,6 mg/L sau 14 đ n 28 ngày
Đ i v i s phân h y propanil đố ớ ự ủ ược th c hi n b i vi n m, ự ệ ở ấ Lanzilotta
và Pramer (1970) đã phân l p đậ ược n m ấ Fusarium solani có th s d ngể ử ụ propanil nh là ch t carbon duy nh tư ấ ấ [48]. Hai dòng n m khác có kh năngấ ả phân h y propanil đã đủ ược phân l p là ậ Aspergillus nidulans b i ở Pelsy et al., (1987) và F. oxysporum b i Reichel ở et al., (1991) Các enzyme liên quan để
phân h y propanil c a 2 dòng n m này đã đủ ủ ấ ược xác đ nh. N m ị ấ A. nidulans
v i enzyme th y phân ho t đ ng trong kho ng pH là 7,8 và 10,2 ớ ủ ạ ộ ả [49].
Trang 23Enzyme phân h y propanil là amidase c a n m ủ ủ ấ F. oxysporum b c chị ứ ế
ho t đ ng khi có m t m t s ho t ch t c a thu c tr c khác nh linuron,ạ ộ ặ ộ ố ạ ấ ủ ố ừ ỏ ư diuron và monuron [50]
Trong đi u ki n k khí, ch có vài công b v s phân h y propanil.ề ệ ỵ ỉ ố ề ự ủ
Zhang et al., (2012) đã phân l p đậ ược dòng k khí không b t bu cỵ ắ ộ
Catellibacterium nanjingense sp. Y12T t n i x lý nừ ơ ử ước th i có th phânả ể
h y 90% propanil (100 mg/L) trong vòng 3 ngàyủ [51]. M t nghiên c u khácộ ứ
được th c hi n trong đi u ki n k khí do các vi sinh v t trong đ t choự ệ ề ệ ỵ ậ ấ
th y, propanil b phân h y t i 81% sau 100 ngày ấ ị ủ ớ [52]
Đ i v i s phân h y propanil trong đ t, ch m t s tác gi đã ti nố ớ ự ủ ấ ỉ ộ ố ả ế hành nghiên c u. Chisako và Kearney (1970) kh o sát s phân h y c a h pứ ả ự ủ ủ ợ
ch t này trong 5 lo i đ t khác nhau cho th y, quá trình phân h y g n nhấ ạ ấ ấ ủ ầ ư hoàn toàn trong kho ng 1545 ngày n ng đ ban đ u là 850 ppmả ở ồ ộ ầ [53]. Sự phân h y propanil và s hình thành các h p ch t trung gian trong các lo iủ ự ợ ấ ạ
đ t khác nhau (đ t cátmùn, đ t phù sa, đ t sét, đ t sétmùn) đã đấ ấ ấ ấ ấ ược th cự
hi n b i Burgeệ ở et al., (1972). K t qu cho th y ế ả ấ Arthrobacter và Nocardia
sp. là nh ng nhóm vi khu n ch y u trong đ t phân h y propanil và t o raữ ẩ ủ ế ấ ủ ạ 3,4dichloroaniline và 3,3’,4,4’tetrachloroazobenzene [54]. M t nghiên c uộ ứ khác cho th y, s có m t c a ấ ự ặ ủ Pseudomonas sp. G trong đ t đã phân h yấ ủ
được 2550% propanil n ng đ 10 ppm trong 5 ngày ở ồ ộ [55]
Đa s các nghiên c u cho th y, s n ph m trung gian c a s phân h yố ứ ấ ả ẩ ủ ự ủ sinh h c propanil là 3,4dichloroaniline ọ [22, 44, 45, 47, 52, 56]. Tuy nhiên, quá trình phân h y ti p theo còn ch a đủ ế ư ược làm sáng t ỏ
Đ i v i các phố ớ ương pháp phân h y v t lý và hóa h c, đã có m t sủ ậ ọ ộ ố
kh o sát v s phân h y propanil b ng chi u sáng và TiOả ề ự ủ ằ ế 2. Vi c k t h pệ ế ợ
Trang 24gi a chi u x b ng tia UV và s d ng TiOữ ế ạ ằ ử ụ 2 đã phân h y propanil (10 mg/L)ủ thành CO2 và nước trong vòng 240 phút [18]. Vi c b sung Fenton nh làệ ổ ư
ch t xúc tác vào quá trình này làm tăng t c đ phân h y propanil lên g p 4ấ ố ộ ủ ấ
l n ầ [19]. Nhìn chung, phương pháp này tương đ i hi u qu trong vi c phânố ệ ả ệ
hu propanil có m t trong nỷ ặ ước, tuy nhiên r t khó th c hi n trong đ t.ấ ự ệ ấ
T nh ng nghiên c u trên cho th y, nừ ữ ứ ấ ở ước ta ch a có công b nào vư ố ề
s phân h y propanil b ng bi n pháp sinh h c m c dù đã có nh ng nghiênự ủ ằ ệ ọ ặ ữ
c u v s phân h y các ho t ch t tr c khác. Trên th gi i đã có nh ngứ ề ự ủ ạ ấ ừ ỏ ế ớ ữ nghiên c u nh t đ nh. M t khác, s phân h y propanil ch y u th c hi nứ ấ ị ặ ự ủ ủ ế ự ệ khi không có s tác đ ng c a các ch t hóa h c đ c h i khác và ch a cóự ộ ủ ấ ọ ộ ạ ư nhi u kh o sát v tác đ ng c a môi trề ả ề ộ ủ ường đ n t c đ phân h y.ế ố ộ ủ
1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN C U V PHÂN H Y PROPANIL TRONGỨ Ề Ủ
Pseudomons fluorescens HH phân h y g n nh 100% 2,4D n ng đ banủ ầ ư ở ồ ộ
đ u là 1,0 mM sau 24 giầ ờ [57]. M t nghiên c u khác độ ứ ược th c hi n đi uự ệ ở ề
ki n k khí b i Haệ ỵ ở Danh Duc (2018) cho th y, dòng vi khu n ấ ẩ Thauera sp.
DKT có th s d ng 2,4D nh là ngu n carbon và năng lể ử ụ ư ồ ượng mà không
c n b sung thêm ch t dinh dầ ổ ấ ưỡng nào khác [58]. Đ i v i phố ớ ương pháp hóa
Trang 25h c, s d ng TiOọ ử ụ 2 nh là ch t xúc tác quang cho quá trình oxi hoá nâng caoư ấ
đ phân h y m t s ho t ch t c a thu c tr c ể ủ ộ ố ạ ấ ủ ố ừ ỏ [59]
S có m t c a propanil (hay còn g i là 3,4dichloropropananilide) trongự ặ ủ ọ
nước ng m và nầ ước m t đã đặ ược xác đ nh, nh ng ch a có nghiên c u nàoị ư ư ứ
v s phân h y propanil đề ự ủ ược th c hi n nự ệ ở ước ta. Ch có m t s nghiênỉ ộ ố
c u phân h y h p ch t trung gian c a propanil là 3,4dichloroaniline và cácứ ủ ợ ấ ủ chloroaniline khác b i vi khu n ở ẩ Acinetobecter baumannii GFJ1 được th cự
hi n b i Hà Danh Đ c (2015 và 2016)ệ ở ứ K t qu cho th y, ế ả ấ Acinetobecter baumannii GFJ1 có kh năng hình thành mả àng sinh h cọ và có th ng d ngể ứ ụ màng sinh h c đ phân h y m t s lo i chloroaniline, nh t là 3,4ọ ể ủ ộ ố ạ ấdichloroaniline. Ngoài ra, dòng vi khu n này còn có th ch u m n t t và cóẩ ể ị ặ ố
th phân h y propanil ngay n ng đ mu i NaCl lên đ n 4,5% ể ủ ở ồ ộ ố ế [56, 60]
Trang 26CHƯƠNG 2. NGUYÊN V T LI U VÀ PHẬ Ệ ƯƠNG PHÁP NGHIÊN C UỨ
Thí nghi m sinh h c phân t đ nh danh vi khu n đệ ọ ử ị ẩ ược ti n hành t iế ạ
Vi n Công ngh sinh h c, Vi n Hàn lâm Khoa h c và Công ngh VN, Hàệ ệ ọ ệ ọ ệ
N i.ộ
2.1.1.3. Đ i t ố ượ ng nghiên c u ứ
Các dòng vi khu n có kh năng phân h y propanil phân l p t đ t.ẩ ả ủ ậ ừ ấ
Trang 27Nguyen và Ha (2019) bao g m: 1419,6 mg/L Naồ 2HPO4, 1360,9 mg/L KH2PO4, 98,5 mg/L MgCl2, 5,88 mg/L CaCl2∙2H2O, 8,4 mg/L NaHCO3, 1,16 mg/L
H3BO4, 1,15 mg/L ZnSO4∙7H2O, 0,38 mg/L CuSO4∙5H2O, và 0,24 mg/L CoCl2∙6H2O, 1,0 g/L (NH4)2SO4 và 1,0 g/L succinate.
Môi trường LuriaBertani (LB) thành ph n g m peptone 10 g/L, Yeastầ ồ Extract 5 g/L, mu i NaCl 10 g/L. Môi trố ường đ c dùng đ đ m vi khu n cóặ ể ế ẩ
b sung thêm 2% agar.ổ
pH c a môi trủ ường được đi u ch nh đ n 7,0. Sau đó môi trề ỉ ế ườ ng
được đem đi kh trùng 121 ử ở oC trong 15 phút trước khi s d ng.ử ụ
Propanil được pha trong c n tuy t đ i thành dung d ch stock v i n ngồ ệ ố ị ớ ồ
đ 0,1 M. Các hóa ch t c a hãng SigmaAldrich, Merck (Đ c) v i đ tinhộ ấ ủ ứ ớ ộ khi t đế ược dùng trong các thí nghi m.ệ
2.1.2.2. D ng c và thi t b ụ ụ ế ị
N i kh trùng KT40LDP (Nh t B n)ồ ử ậ ả
T c y vi khu n (Esco, ủ ấ ẩ Singapore)
Máy s c ký l ng hi u năng cao (HPLC) hãng Thermo, ắ ỏ ệ
Trang 282.2.1. Phương pháp phân l p và đ nh danh các dòng vi khu n phân h yậ ị ẩ ủ propanil t đ từ ấ
B ướ c 1. Thu m u đ t ẫ ấ
Các m u đ t khô (đ m kho ng 20 30%) đẫ ấ ộ ẩ ả ược thu th p t m t sậ ừ ộ ố
đ a đi m tr ng lúa và ngô t i huy n Cao Lãnh, t nh Đ ng Tháp. Các m uị ể ồ ạ ệ ở ỉ ồ ẫ
được thu ng u nhiên đ sâu không quá 20 cm. Các m u đ t đẫ ở ộ ẫ ấ ược tr nộ vào nhau và rây qua l p sàng đ lo i các kh i đ t đá có kích thớ ể ạ ố ấ ướ ớc l n h nơ 0,5 cm.
B ướ c 2. m u đ t có b sung propanil Ủ ẫ ấ ổ
500 g đ t đấ ược chuy n vào m t khay nh a v i chi u dài×chi uể ộ ự ớ ề ề
r ng×chi u sâu tộ ề ương ng là 15×25×15 cm. Các m nh đá và r cây l n h nứ ả ễ ớ ơ
2 cm (r ng ho c dài) đ u độ ặ ề ược lo i ra b ng tay. Nạ ằ ước c t đấ ược thêm vào
đ đ t đ m 40%. Propanil để ạ ộ ẩ ược b sung v i n ng đ 10 mg/kg đ t. Cácổ ớ ồ ộ ấ
h p độ ược đ y b ng m t n p nh a và đậ ằ ộ ắ ự ượ ủc trong 1 tháng phòng thíở nghi m. C 5 ngày đ t, n p đệ ứ ấ ắ ược m ch ng 5 phút và khay đ t đở ừ ấ ượ ắ c l c
nh b ng tay đ tr n đ u và vi sinh v t l p đ t dẹ ằ ể ộ ề ậ ớ ấ ưới có thêm oxygen
Trang 29Hình 2. . Khay nh a dùng đ m u đ t trự ể ủ ẫ ấ ước khi phân l p vi khu n.ậ ẩ
B ướ c 3. Phân l p vi khu n phân h y propanil ậ ẩ ủ
M u đ t (5 g) đẫ ấ ược chuy n sang bình tam giác có dung tích 500 mLể
ch a 200 mL môi trứ ường l ng MM có b sung propanil v i n ng đ 0,1ỏ ổ ớ ồ ộ
mM. Bình đượ ủ ở ốc t c đ 150 vòng/phút trong 1 tháng và propanil độ ượ c
b sung theo chu k 5 ngày/l n v i cùng n ng đ 0,1 mM. T t c các thíổ ỳ ầ ớ ồ ộ ấ ả nghi m đệ ược th c hi n nhi t đ phòng. ự ệ ở ệ ộ
Dung d ch này đị ủ ược pha loãng kho ng 10ả 5 l n. Sau khi pha loãng,ầ propanil được b sung v i n ng đ 0,1 mM ổ ớ ồ ộ [22]. 0,2 mL dung d ch đị ượ c
tr i đ u trên môi trả ề ường MM th ch agar trong đĩa Petri. Đĩa đạ ượ ủ ởc nhi tệ
đ phòng sau kho ng 2 ngày đ xu t hi n các khu n l c. Các khu n l cộ ả ể ấ ệ ẩ ạ ẩ ạ
được làm ròng và ki m tra kh năng phân h y propanil trong môi trể ả ủ ườ ng
l ng. Quá trình này nh sau:ỏ ư
Trang 30Vi khu n đẩ ược c y vào đĩa agar, 1 khu n l c đấ ẩ ạ ược chuy n vào môiể
trường l ng MM v i 0,1 mM propanil. Môi trỏ ớ ường đượ ủ ởc nhi t đệ ộ phòng trên máy l c v i t c đ 150 vòng/phút. Sau m i 5 gi , 1,0 mL dungắ ớ ố ộ ỗ ờ
d chị được hút ra b ng micropipette đ xác đ nh n ng đ propanil còn l iằ ể ị ồ ộ ạ trong dung d ch b ng HPLC. M u đị ằ ẫ ược tr 4 ữ ở oC và sau 30 gi thì m uờ ẫ
đượ ử ục s d ng đ ch y HPLC. Các m u có n ng đ propanil gi m xu ngể ạ ẫ ồ ộ ả ố
ch ng t vi khu n có kh năng phân h y hóa ch t này.ứ ỏ ẩ ả ủ ấ
M t dòng vi khu n có kh năng phân h y propanil m nh nh t độ ẩ ả ủ ạ ấ ượ c
l a ch n và sau khi đ nh danh s đự ọ ị ẽ ược dùng trong các thí nghi m ti p theo. ệ ế
B ướ c 4. Đ nh danh vi khu n ị ẩ
Ch n 1 dòng có kh năng phân h y propanil t t nh t đ xác đ nh loài.ọ ả ủ ố ấ ể ị
Vi c đ nh danh này d a vào trình t 16S rệ ị ự ự RNA. Dùng mũi đ u côn thu 1 v tầ ệ
t bào t 1 khu n l c đ n đi n hình, hòa tan vào 0,2 ml TE, tr n đ u nhi uế ừ ẩ ạ ơ ể ộ ề ề
l n b ng micropipet, sau đó voltex nh nhàng trong 15s, u 37ầ ằ ẹ ̉ ở oC trong 5 phút. S d ng d ch trong phía trên làm khuôn cho ph n ng PCR khu chử ụ ị ả ứ ế
đ i gen.ạ
Phương pháp PCR khu ch đ i đo n genế ạ ạ đ c hi uặ ệ
Các thông tin v thành ph n và chu trình nhi t c a PCR đề ầ ệ ủ ược trình bày trong b ng 2.1 và b ng 2.2. Thông tin v kích thả ả ề ướ ảc s n ph m PCR, nhi tẩ ệ
đ g n m i trình bày trong b ng 2.3. ộ ắ ồ ả
Bang 2.1. Thành ph n PCR̉ ầThanh phâǹ ̀ Sô ĺượng (µL)
Trang 31Th i gianờ (min)
Trang 32kỳ Kéo dài m chạ 72 1,0
3 Hoàn t t kéo dàim chạ ấ 72 7,0
B ng 2.3. Thông tin v kích thả ề ướ ảc s n ph m PCR, nhi t đ g n m i.ẩ ệ ộ ắ ồ
M iồ Trình t m i ự ồ (5’3’) Ta [oC] Kích thước
ở oC trong th i gian 5 min đê agarose hoa tan hoan toan trong đêm.ờ ̉ ̀ ̀ ̀ ̣ Rot nhe nhang dung dich gel vao khay điên di v i đô day khoang 56 mm,́ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ ớ ̣ ̀ ̉ tranh xuât hiên bot khi, nhe nhang cai ĺ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ược vao ban điên di.̀ ̉ ̣
Tra m u: Khi ban điên di nguôi hoan toan, nhe nhang chuyên vaoẫ ̉ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣ ̀ ̉ ̀ buông điên di, nhâc l̀ ̣ ́ ược ra khoi khay. M u DNA đ̉ ẫ ược tr n v i đ m traộ ớ ệ
m u (loading buffer) theo t l th tích là 5:1, sau đó h n h p này đẫ ỷ ệ ể ỗ ợ ượ c
nh vào các gi ng trên gel. Ti n hành đi n di các m u DNA cùng v iỏ ế ế ệ ẫ ớ các thang DNA chu n đ ẩ ể ướ ược l ng kích thước phân t DNA.ử
Trang 33Ch y đi n di: S d ng hi u đi n th : U = 100V; dung d ch đ m TBEạ ệ ử ụ ệ ệ ế ị ệ 1X. Sau đó nhu m gel trong dung dich Ethidium Bromide và soi ban điênộ ̣ ̉ ̣
di dươi anh sang t ngoai 254 nm.́ ́ ́ ử ̣
Đ c trình t gen 16S rọ ự RNA
S n ph m PCR đả ẩ ược làm s ch theo hạ ướng d n c a Kit tinh s ch s nẫ ủ ạ ả
ph m PCR QIAGEN Kit, gi i trình t gen 2 chiêu đẩ ả ự ̀ ược tiên hanh trên máý ̀
đ c trinh t gen ABI 3730XL DNA Analyzer, Applied Biosystemsọ ̀ ự (Macrogen, Korea)
Đ nh danh vi khu n:ị ẩ
Trình t 16S rự RNA thu được được x lý b ng ph m m m BioEditử ằ ầ ề 7.2.5 (Hall, 1999) [67], sau đó được so sánh v i trình t gene 16S rớ ự RNA trong cơ sở dữ li u NCBI b ng công cệ ằ ụ BLAST (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi); và D án c s d li u Ribosomalự ơ ở ữ ệ (RDP; http: //rdp.cme.msu.edu).
Xây d ng cây ph h (cây phát sinh ch ng lo i) đự ả ệ ủ ạ ược th c hi nự ệ
b ng ph n m m MEGA 5.1 v i phằ ầ ề ớ ương pháp Construct/Test NeighborJoining Tree, Boothstrap Method v i 1000 l n l p l i.ớ ầ ặ ạ
2.2.3. Các thí nghi mệ
Trang 342.2.3.1. Chu n b vi khu n đ ẩ ị ẩ ể b sung ổ
Vi khu n đẩ ược nuôi c y trong môi trấ ường LB trong 18 gi đờ ượ cdùng đ b sung sang môi trể ổ ường khác đ th c hi n các thí nghi m. Trongể ự ệ ệ các thí nghi m v phân h y propanil trong môi trệ ề ủ ường l ng, 0,5 mL dungỏ
d ch nuôi c y đị ấ ược b sung vào bình tam giác (th tích 250 mL) ch a 100ổ ể ứ
mL dung d ch MM. ị
2.2.3.2. Các thí nghi m phân h y propanil trong môi tr ệ ủ ườ ng khoáng l ng ỏ
Quá trình phân h y propanil đủ ược th c hi n trong các bình tam giác.ự ệ
M i bình tam giác có th tích 250 mL, ch a 100 mL môi trỗ ể ứ ường. Vi khu nẩ
được nuôi c y trong môi trấ ường LB nh đã mô t trên đư ả ược b sung vàoổ môi trường MM đ có s lể ố ượng ban đ u là 10ầ 6 CFU/mL và áp d ng cho t tụ ấ
c các thí nghi m, tr thí nghi m nh hả ệ ừ ệ ả ưởng c a s lủ ố ượng vi khu n banẩ
đ u đ n s phân h y propanil. ầ ế ự ủ
Propanil được dùng dướ ại d ng stock, được b sung vào môi trổ ườ ngthí nghi m b ng micropipette. Bình tam giác đệ ằ ược đ y l i b ng nút bông,ậ ạ ằ
và sau đó đượ ủ ởc nhi t đ phòng (30 ệ ộ oC) v i t c đ l c là 150 vòng/phút. ớ ố ộ ắ
Trong th i gian , môi trờ ủ ường đượ ấc l y ra sau m t kho ng th i gianộ ả ờ
nh t đ nh đ xác đ nh n ng đ propanil còn l i và s sinh trấ ị ể ị ồ ộ ạ ự ưởng c a viủ khu n trong môi trẩ ường. M i l n l y m u, 1,0 mL dung d ch đỗ ầ ấ ẫ ị ược hút ra
b ng micropipette, ch a trong 1,5mL eppendorf và tr nhi t đ 4 ằ ứ ữ ở ệ ộ oC n uế
ch a phân tích ngay. N ng đ propanil trong dung d ch đư ồ ộ ị ược xác đ nh d aị ự vào k t qu ch y HPLC (mô t m c 2.2.4). S sinh trế ả ạ ả ở ụ ự ưởng c a vi khu nủ ẩ
được xác đ nh thông qua s tăng lên v s vi khu n trong môi trị ự ề ố ẩ ường, đượ c
đ m d a trên s khu n l c xu t hi n trên đĩa agar (mô t m c 2.2.5). ế ự ố ẩ ạ ấ ệ ả ở ụ
Trang 35T t c các thí nghi m đã đấ ả ệ ược th c hi n ít nh t ba l n l p l i trongự ệ ấ ầ ặ ạ cùng m t đi u ki n môi trộ ề ệ ường. Các thí nghi m nh ch ng vi khu n, l yệ ư ủ ẩ ấ môi trường t bình tam giác ra đ u đừ ề ược ti n hành đi u ki n vô trùngế ở ề ệ trong t c y (Laminar). ủ ấ Ở ác nghi m th c đ i ch ng không đ c ệ ứ ố ứ ược b sungổ thêm vi khu nẩ trong quá trình thí nghi mệ S phân h y propanil trong môiự ủ
trường l ng bao g m các thí nghi m sau:ỏ ồ ệ
a) nh h Ả ưở ng c a n ng đ propanil đ n s phân h y c a vi khu n ủ ồ ộ ế ự ủ ủ ẩ
Thí nghi m nh hệ ả ưởng c a n ng đ propanil đ n s phân h y c a viủ ồ ộ ế ự ủ ủ khu n đẩ ược th c hi n tự ệ ương t nh thí nghi m trên. Vi khu n đự ư ệ ẩ ược kh oả sát kh năng phân h y các n ng đ là 0,1, 0,4, 0,6 và 1,0 mM trong môiả ủ ở ồ ộ
trường MM, s d ng propanil nh là ngu n carbon và nitrogen duy nh t.ử ụ ư ồ ấ Bình tam giác đượ ủc trên máy l c trong 30 gi , và môi trắ ờ ường đượ ấ ừ c l y tcác bình tam giác sau 2, 5, 10, 15 và 20 gi đ xác đ nh n ng đ propanilờ ể ị ồ ộ còn l i b ng k thu t HPLC nh mô t m c m c 2.2.4.ạ ằ ỹ ậ ư ả ở ụ ụ
b) Thí nghi m nh h ệ ả ưở ng c a ch t dinh d ủ ấ ưỡ ng b sung đ n s phân h y ổ ế ự ủ propanil và sinh tr ưở ng c a vi khu n ủ ẩ
Thí nghi m đệ ược ti n hành nh đã mô t trên, nh ng môi trế ư ả ở ư ườ ngkhoáng được b sung thêm ngu n dinh dổ ồ ưỡng đ kích thích s phát tri nể ự ể
c a vi khu n. Ngu n dinh dủ ẩ ồ ưỡng này là succinate và ammonium sulfate, là
nh ng ngu n carbon và nitrogen đữ ồ ược b sung v i n ng đ 1,0 g/L vào môiổ ớ ồ ộ
trường l ng đ đánh giá vai trò c a ch t dinh dỏ ể ủ ấ ưỡng đ n t c đ sinhế ố ộ
trưởng c a vi khu n và s phân h y propanil. Bình tam giác đủ ẩ ự ủ ượ ủc trên máy l c trong 30 gi , và m u (1,0 mL) đắ ờ ẫ ượ ấ ừc l y t các bình tam giác để xác đ nh n ng đ propanil còn l i b ng k thu t HPLC nh mô t m cị ồ ộ ạ ằ ỹ ậ ư ả ở ụ
m c 2.2.4.ụ
Trang 36c) Thí nghi m nh h ệ ả ưở ng c a pH đ n s phân h y propanil và sinh tr ủ ế ự ủ ưở ng
c a vi khu n ủ ẩ
Đ đánh giá nh hể ả ưởng c a pH, vi khu n đủ ẩ ược nuôi c y trong môiấ
trường MM có ch a 0,1 mM propanil t i pH môi trứ ạ ường được đi u ch nh ề ỉ ở
m c 5, 6, 8 và 9 b ng HCl và NaOH. Các bình tam giác đứ ằ ượ ủc trên máy l cắ trong 10 gi , và m u (1,0 mL) đờ ẫ ượ ấ ừc l y t các bình tam giác đ xác đ nhể ị
n ng đ propanil còn l i b ng k thu t HPLC nh mô t m c m c 2.2.4.ồ ộ ạ ằ ỹ ậ ư ả ở ụ ụ
d) Thí nghi m nh h ệ ả ưở ng c a đ m n đ n s phân h y propanil và sinh ủ ộ ặ ế ự ủ
tr ưở ng c a vi khu n ủ ẩ
Thí nghi m đệ ược ti n hành trong các bình tam giác nh đã mô t ế ư ả ở trên. NaCl v i n ng đ 1 5% đớ ồ ộ ược b sung vào môi trổ ường MM có ch aứ 0,1 mM propanil. Vi khu n sau đó đẩ ược ch ng vào môi trủ ường đ đánh giáể
nh h ng c a đ m n đ n s phân h y propanil và sinh tr ng c a vi
khu n.ẩ
Các bình tam giác đượ ủc trên máy l c, và môi trắ ường đượ ấ ừc l y t các bình tam giác sau 10 gi đ xác đ nh n ng đ propanil còn l i b ng kờ ủ ể ị ồ ộ ạ ằ ỹ thu t HPLC nh mô t m c m c 2.2.4.ậ ư ả ở ụ ụ
e) Thí nghi m nh h ệ ả ưở ng c a s l ủ ố ượ ng vi khu n ban đ u đ n s phân h y ẩ ầ ế ự ủ propanil
Vi khu n đẩ ược nuôi c y trong môi trấ ường LB nh đã mô t trên.ư ả ở Sau 18 gi , 100 mL môi trờ ường này được ly tâm t c đ 10000 rpm trong 5ở ố ộ phút. Vi khu n thu đẩ ược sau ly tâm được chuy n sang 1,0 mL và tr nênể ở môi trường đ m đ c vi khu n dùng đ b sung. Vi khu n đậ ặ ẩ ể ổ ẩ ược b sungổ vào các bình tam giác v i n ng đ ban đ u l n lớ ồ ộ ầ ầ ượt 105, 106, 107 và 108 CFU/mL. Các bình tam giác có ch a 100 mL môi trứ ường MM và 0,1 mM
Trang 37propanil nh đã mô t trên. Sau 0, 2, 5, 8, 10 và 15 gi , 1,0 mL dung d chư ả ở ờ ị
được hút ra đ xác đ nh n ng đ propanil còn l i d a vào k t qu ch yể ị ồ ộ ạ ự ế ả ạ HPLC
f) Đánh giá kh năng phân h y propanil trong môi tr ả ủ ườ ng n ướ c đ ượ c thu
th p t sông và kênh r ch b ô nhi m ậ ừ ạ ị ễ
Đ xác đ nh s phân h y propanil trong nể ị ự ủ ướ ự ước t n c sông, các m uẫ
nước đượ ấ ừc l y t sông Ti n (m t nhánh c a sông Mekong), thành ph Caoề ộ ủ ố Lãnh và nước nhi m b n đễ ẩ ược thu th p t m t rãnh trong vậ ừ ộ ườn trái cây ở huy n L p Vò, t nh Đ ng Tháp, n i nông dân đã s d ng thu c tr c baoệ ậ ỉ ồ ơ ử ụ ố ừ ỏ
g m propanil. Các thành ph n hóa h c c a các m u nồ ầ ọ ủ ẫ ước đó được phân tích t i Trung tâm phân tích Hóa h c, ĐH Đ ng Tháp (do các k thu t viênạ ọ ồ ỹ ậ
đ m nh n) theo phả ậ ương pháp c a Hi p h i S c kh e C ng đ ng Hoa Kủ ệ ộ ứ ỏ ộ ồ ỳ (American Public Health Association, APHA) [61]
M u nẫ ước thu v đề ượ ử ục s d ng đ ti n hành thí nghi m ngay trongể ế ệ ngày. Thí nghi m này đệ ược ti n hành tế ương t nh phân h y propanil trongự ư ủ môi trường MM được mô t trên, nh ng môi trả ở ư ường MM được thay thế
b i nở ước thu v M u nề ẫ ước này được đ a vào các bình tam giác, m i bìnhư ỗ
100 mL. Các m u nẫ ước đ u không đề ược kh trùng. Propanil đử ược b sungổ vào m u nẫ ướ ở ồc n ng đ 0,1 mM. Các bình tam giác độ ượ ủ ởc nhi t đệ ộ phòng (kho ng 30 ả oC) v i t c đ quay 150 vòng/phút. Sau 0, 2, 5, 8, 10 vàớ ố ộ
15 gi , 1,0 mL dung d ch đờ ị ược hút ra đ xác đ nh n ng đ propanil còn l iể ị ồ ộ ạ
d a vào k t qu ch y HPLC nh mô t m c 2.2.4.ự ế ả ạ ư ả ở ụ
2.2.3.3. Đánh giá kh năng phân h y propanil trong đ t ả ủ ấ
Trang 38M u đ t đẫ ấ ược thu th p t đ sâu 10 50 cm trên m t cánh đ ng ngôậ ừ ộ ộ ồ
n i nông dân đôi khi s d ng thu c tr c (đ t b ô nhi m). M t m u đ tơ ử ụ ố ừ ỏ ấ ị ễ ộ ẫ ấ khác được thu th p t vùng Núi C m, t nh An Giang, n i không s d ngậ ừ ấ ỉ ơ ử ụ thu c di t c (đ t không b nhi m thu c tr c ). Đ t đố ệ ỏ ấ ị ễ ố ừ ỏ ấ ược đ p v v n,ậ ỡ ụ sàng qua lưới có đường kính 2 mm. Trước khi ti n hành thí nghi m, cácế ệ thành ph n đ t đầ ấ ược xác đ nh theo tam giác k t c u đ t. Thành ph n c aị ế ấ ấ ầ ủ
đ t đấ ược phân tích t i Trung tâm Phân tích Hóa h c, ĐH Đ ng Tháp. Cácạ ọ ồ tính ch t hóa lý khác đấ ược phân tích b ng phằ ương pháp APHA. Đ pH c aộ ủ
đ t cũng đấ ược xác đ nh b ng pH k hi u HI981030 (Công ty TNHH Hannaị ằ ế ệ Instruments Vi t Nam). Thành ph n cát, phù sa và sét trong đ t đệ ầ ấ ược phân tích d a trên kích thự ướ ủc c a chúng [62]
Đ t đấ ược thu và mang v trong ngày, b o qu n 4 ề ả ả ở oC qua đêm (12
gi ) r i ti n hành thí nghi m ngay. Quá trình thí nghi m đờ ồ ế ệ ệ ược th c hi nự ệ trong các khay nh a có chi u dài×chi u r ng×chi u sâu tự ề ề ộ ề ương ng làứ 15×25×15 cm. Đ i v i đ t thu v t núi C m, m i khay ch a 1125 g đ t cóố ớ ấ ề ừ ấ ỗ ứ ấ
đ m ban đ u là 20% (đ m c a đ t khi thu m u), t c là 900 g đ t khô.ộ ẩ ầ ộ ẩ ủ ấ ẫ ứ ấ
Đ i v i đ t thu v t ru ng ngô, đ m là 27%, khay đ t ch a 1233 g đ tố ớ ấ ề ừ ộ ộ ẩ ấ ứ ấ
m i thu đớ ược.
15 mg propanil tinh khi t đế ược pha vào 200 mL nước c t đã khấ ử trùng r i tr n đ u cho đ n khi propanil tan h t. Dung d ch này đồ ộ ề ế ế ị ượ ướ c t i
tr c ti p vào đ t r i tr n đ u. Sau đó, nự ế ấ ồ ộ ề ướ ấc c t đã kh trùng đử ược ti p t cế ụ
tưới vào đ có 1,5 kg trong khay. Cu i cùng, khay đ t này ch a 1,5 kg đ tể ố ấ ứ ấ
v i đ m 40% và 15 mg propanil. Đ t đớ ộ ẩ ấ ược tr n đ u m t l n n a, r iộ ề ộ ầ ữ ồ chia ba ph n đ u nhau cho vào ba khay nh a (ba l n l p l i). ầ ề ự ầ ặ ạ
Trang 39Các h p độ ược đ y b ng m t n p nh a và đậ ằ ộ ắ ự ượ ủc trong bóng t i.ố
M u đ t kh trùng không b sung vi khu n đẫ ấ ử ổ ẩ ượ ử ục s d ng làm đ i ch ng.ố ứ
Đ t không kh trùng và không b sung vi khu n đấ ử ổ ẩ ượ ử ục s d ng đ xác đ nhể ị
s phân h y do các vi sinh v t t nhiên trong đ t. Sau 2, 5, 8, 10 và 15 ngày,ự ủ ậ ự ấ
10 g m u đ t m i khay đẫ ấ ỗ ượ ấc l y ra đ xác đ nh n ng đ propanil còn l i.ể ị ồ ộ ạ
Trước khi l y m u, khay đ t đấ ẫ ấ ượ ắc l c b ng tay ch ng 3 phút đ tr n đ u.ằ ừ ể ộ ề
M u đ t trẫ ấ ủ ước h t đế ược xác đ nh đ m r i trích ly propanil.ị ộ ẩ ồ Propanil trong đ t đấ ược trích ly b ng methanol. 5 g đ t đằ ấ ược cho vào ngố
nh a có th tích 30 mL, b sung thêm 10 mL methanol r i l c b ng máy l cự ể ổ ồ ắ ằ ắ
500 vòng/phút trong 30 phút, và cu i cùng là vortex trong 5 phút. Dung
d ch đị ược đ yên trong 10 phút đ các h t l l ng chìm xu ng đáy.ể ể ạ ơ ử ố Methanol được hút ra b ng micropipette đ xác đ nh n ng đ propanil trongằ ể ị ồ ộ dung d ch. Methanol đị ược hút ra h t, r i l i trích ly thêm m t l n n a.ế ồ ạ ộ ầ ữ Dung D ch methanol này đị ược dùng đ xác đ nh n ng đ propanil còn l iể ị ồ ộ ạ trong đ t. N ng đ propanil trong đ t đấ ồ ộ ấ ược tính sau c hai l n trích ly.ả ầ
Trước khi ti n hành, s trích ly đế ự ược th c hi n n ng đ propanilự ệ ở ồ ộ
đã bi t (10 mg/kg đ t) đ xác đ nh t l % propanil có th trích ly đế ấ ể ị ỷ ệ ể ượ c
K t qu cho th y, hi u qu trích ly t đ t thu v ru ng ngô và đ t núiế ả ấ ệ ả ừ ấ ề ộ ấ
C m tấ ương ng là 92,0% và 94,6%ứ
Trang 402.2.4. Phương pháp phân tích n ng đ propanil và đ m đ tồ ộ ộ ẩ ấ
N ng đ propanil đồ ộ ược xác đ nh b ng s c ký l ng hi u năng caoị ằ ắ ỏ ệ (HPLC), hi u Ultimate 3000, đệ ược s n xu t b i hãng Dionex, Thermoả ấ ở Scientific, Hoa K Acetonitrile (100%) làm pha đ ng v i t c đ b m là 1,0ỳ ộ ớ ố ộ ơ mL/phút. S phát hi n c ch t trong dung d ch đự ệ ơ ấ ị ược th c hi n nh UVự ệ ờ detector 240 nm, ho t đ ng đở ạ ộ ược đi u ch nh nhi t đ 40 ề ỉ ở ệ ộ oC.
Môi trường MM và h n h p methanol trích ly t đ t có ch a propanilỗ ợ ừ ấ ứ
là đ i tố ượng dùng đ ch y HPLC. 0,5 mL môi trể ạ ường được chuy n sangể 1,0 mLeppendorf, ly tâm v i t c đ 10000 rpm trong 5 phút đ lo i b viớ ố ộ ể ạ ỏ khu n và t p ch t trong dung d ch. 0,08 mL ch t l ng sau khi ly tâm đẩ ạ ấ ị ấ ỏ ượ chút b ng micropipette chuy n sang eppendorf khác có ch a 0,320 mLằ ể ứ acetonitrile. H n h p này đỗ ợ ượ ọc l c qua màng l c nylon 0,45 µm trọ ước khi
ch y HPLC.ạ
HPLC s nh n di n propanil v i ẽ ậ ệ ớ s xu t hi n c a đ nh có th i gianự ấ ệ ủ ỉ ờ
xu t hi n (th i gian l u) là 3,9 phút. ấ ệ ờ ư D a vào đ l n c a đ nh (peak height)ự ộ ớ ủ ỉ
và so sánh v i đớ ường chu n đ tính ra n ng đ propanil trong dung d ch. ẩ ể ồ ộ ị
Đ m c a đ t (%) độ ẩ ủ ấ ược xác đ nh b ng công th c: ị ằ ứ
Trong đó Ma và Mk tương ng là kh i lứ ố ượng đ t m và đ t khô. Đ tấ ẩ ấ ấ khô là đ t đấ ượ ủc trong t s y nhi t đ 75 ủ ấ ở ệ ộ oC trong 48 gi Sau khi , đ tờ ủ ấ
tr nên khô và không ch a nở ứ ướ ực t do
2.2.5. Phương pháp đ m vi khu n trong đ t và dung d chế ẩ ấ ị
Đ i v i s vi khu n trong đ t, 1,0 g đ t nghi n nh , đố ớ ố ẩ ấ ấ ề ỏ ược cho vào
100 mL nước mu i kh trùng (0,85%) r i l c b ng máy l c t c đ 500ố ử ồ ắ ằ ắ ở ố ộ rpm trong 10 phút. 0,5 mL dung d ch đị ược chuy n sang ng ch a 4,5 mLể ố ứ dung d ch nị ước mu i khác. H n h p đố ỗ ợ ượ ắc l c đ u b ng máy tr n trong haiề ằ ộ