Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thích hợp đến khả năng sinh enzyme ngoại bào manganese peroxidase mnp phân hủy thuốc nhuộm từ chủng nấm sợi aspergillus sp FBH11

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT ~~~~~~*~~~~~~ CHÂU NGỌC ĐIỆP Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thích hợp đến khả sinh enzyme ngoại bào manganese peroxidase (MnP), phân hủy thuốc nhuộm từ chủng nấm sợi Aspergillus sp FBH11 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC Hà Nội – 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT ~~~~~~*~~~~~~ CHÂU NGỌC ĐIỆP Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thích hợp đến khả sinh enzyme ngoại bào manganese peroxidase (MnP), phân hủy thuốc nhuộm từ chủng nấm sợi Aspergillus sp FBH11 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC Hà Nội – 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Đặng Thị Cẩm Hà - Ngun Trưởng phịng Cơng nghệ sinh học mơi trường - Viện Công nghệ sinh học - Viện Khoa hoc Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn luận văn cho tơi, tận tình bảo, quan tâm, giúp đỡ dìu dắt tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành cơng trình này, cung cấp nhiều kiến thức kinh nghiệm nghiên cứu khoa học Trong trình thực luận văn, nhận giúp đỡ, tận tình bảo, ủng hộ cán bộ, anh, chị, em Phịng Cơng nghệ Sinh học mơi trường như: HVCH Nguyễn Nguyên Quang, TS Nguyễn Bá Hữu, , HVCH Đàm Thúy Hằng, KS Nguyễn Quang Huy, ThS Đào Ngọc Ánh Tôi nhận làm việc thực phần luận văn Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Quốc gia công nghệ gen, Viện Công nghệ Sinh học Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo giảng dạy thuộc Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới người thân gia đình bạn bè ủng hộ, động viên giúp đỡ tinh thần vật chất để tơi hồn thành ln văn Một lần xin chân thành cảm ơn.! Hà Nội, tháng 11 năm 2010 Châu Ngọc Điệp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan: Đây cơng trình nghiên cứu số kết cộng tác với cộng khác; Các kết số liệu trình bày luận văn trung thực, chưa cơng bố tác giả Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2010 Học viên Châu Ngọc Điệp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT 1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD 1,2,3,4,6,7,8,9-octachlorodibenzo-p-dioxin 2,3,7,8-TCDD 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin 2,4,5-T 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid 2,4-D 2,4-dichlorophenoxyacetic acid 2,7-DCDD 2,7-dichlorodibenzo-p-dioxin ABTS axít 2,2’-azino-bis 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic BTEX Nhóm chất vòng thơm gồm benzene, toluene, ethylbenzene xylen BOD Nhu cầu oxy hóa sinh học (Biochemical Oxygen Demand) CB Biphenyl chứa clo CDD Dibenzo-p-dioxin chứa clo CDF Dibenzofuran chứa clo CFU Đơn vị tạo thành khuẩn lạc (Colony-Forming Unit) COD Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DDT 1,1,1-trichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl) ethane PAHs Hydrocacbon thơm đa nhân PCBs Polychlorobiphenyls PCDDs Polychlorinated dibenzo-p-dioxin PCDFs Polychlorinated dibenzofuran POPs Hợp chất hữu khó phân hủy (Persistent Organic Pollutants) TS Tổng chất rắn (Total Solid) TEF Hệ số độc tương đương (Toxic Equivalency Factor) TEQ Lượng độc tố đương lượng (Toxic Equivalent) TCP Trichlorophenol DCP Dichlorophenol LiP Lignin peroxidase MnP Manganese peroxidase Lac Laccase HPLC Sắc ký lỏng hiệu cao (Hight-Performance Liquid Chromatography) RBBR Remazol brilliant blue R NY1 Acid Red 299 NY3 Acid Blue 62 NY5 Acid Blue 281 NY7 Acid Red 266 NY8 Acid Orange 116 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.2 Phân hủy chất ô nhiễm nấm enzyme chúng 25 Bảng 2.1 Các loại màu sử dụng nghiên cứu 30 Bảng 2.2 Môi trường phân lập chủng nấm sợi 31 Bảng 2.3 Môi trường sàng lọc chủng nấm sợi có khả sinh enzyme 32 ngoại bào MnP Bảng 3.1 Hình thái khuẩn lạc chủng nấm phân lập 44 Bảng 3.2 Hoạt tính MnP, LiP laccase chủng nấm tuyển 47 chọn Bảng 3.3 Hoạt tính MnP chủng FBH11 lên men rắn 68 Bảng 3.4 Hoạt tính enzyme MnP thơ cịn lại q trình loại màu 76 sau ngày Bảng 3.5 Độ bền pH MnP từ chủng FBH11 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 78 http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo 2,4,5-T Hình 1.2 Cấu trúc hóa học PCDDs Hình 1.3 Cơng thức cấu tạo 2,3,7,8-TCDD Hình 1.4 Đặc điểm cấu trúc hố học số thuốc nhuộm 11 Hình 1.5 Con đường phân hủy 2,7-DCDD nhờ nấm mục trắng 16 P chrysosporium Hình 1.6 Cấu trúc khơng gian enzyme MnP từ chủng nấm 23 P chrysosporium Hình 3.1 Khả sinh enzyme ngoại bào chủng chọn lọc 46 Hình 3.2 Ảnh hưởng môi trường nuôi cấy khác lên khả 49 sinh enzyme MnP chủng FBH11 Hình 3.3 Mối quan hệ phát triển sinh MnP chủng FBH11 50 môi trường cao malt sau ngày Hình 3.4 Ảnh hưởng pH môi trường lên sinh trưởng phát triển 52 chủng FBH11 Hình 3.5 Ảnh hưởng pH mơi trường nuôi cấy lên phát triển sinh 53 enzyme MnP chủng FBH11 Hình 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ lên phát triển chủng nấm FBH1 54 Hình 3.7 Ảnh hưởng nhiệt độ lên khả sinh enzyme 54 MnP chủng FBH11 Hình 3.8 Ảnh hưởng chất ô nhiễm khác lên sinh trưởng chủng FBH11 Hình 3.9 55 Ảnh hưởng chất ô nhiễm khác đến khả sinh MnP chủng FBH11 Hình 3.10 Hình 3.11 56 Ảnh hưởng nồng độ dịch chiết malt lên phát triển chủng nấm FBH11 chủng FBH11 57 Ảnh hưởng nồng độ dịch chiết malt lên khả sinh enzyme 58 MnP chủng FBH11 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.12 Ảnh hưởng nguồn nitơ khác lên phát triển 59 chủng nấm FBH11 Hình 3.13 Ảnh hưởng số nguồn nitơ lên khả sinh 59 MnP chủng FBH11 Hình 3.14 Ảnh hưởng nồng độ NH4Cl lên khả sinh enzyme MnP 60 chủng FBH11 Hình 3.15 Ảnh hưởng nồng độ 2,4-D lên phát triển chủng FBH11 62 Hình 3.16 Ảnh hưởng nồng độ 2,4-D đến khả sinh enzyme 63 MnP chủng FBH11 Hình 3.17 Ảnh hưởng chất cảm ứng lên khả sinh 64 MnP chủng FBH11 Hình 3.18 Ảnh hưởng nồng độ chất cảm ứng chọn lọc lên khả 65 sinh MnP chủng FBH11 Hình 3.19 Sự phát triển chủng FBH11 67 nguồn chất độn Hình 3.20 Sơ đồ thiết bị lên men 69 bioreactor dung tích 15 lít Hình 3.21 Hoạt tính enzyme MnP chủng FBH11 trình lên men 70 lỏng bioreactor Hình 3.22 Khả loại màu loại thuốc nhuộm chủng FBH11 sau 71 ngày Hình 3.23 Khả loại màu màu thuốc nhuộm chủng FBH11 sau 73 ngày ni Hình 3.24 Hoạt tính MnP chủng FBH11 mơi trường ni cấy chứa 74 màu khác theo thời gian Hình 3.25 Khả phân hủy màu thuốc nhuộm MnP thơ từ chủng 75 FBH11 Hình 3.26 pH tối ưu MnP từ chủng FBH11 77 Hình 3.27 Ảnh hưởng pH đệm lên hoạt tính MnP từ chủng FBH11 77 Hình 3.29 Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên hoạt tính enzyme MnP 79 Hình 3.30 Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên độ bền MnP 80 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Danh mục chữ viết tắt iii Danh mục bảng biểu iv Danh mục hình vẽ, đồ thị v Lời mở đầu PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU I Đặc điểm cấu trúc tính chất hố học chất diệt cỏ/dioxin thuốc nhuộm I.1 Chất diệt cỏ/dioxin thuốc nhuộm I.1.1 Chất diệt cỏ 2,4,5-T I.1.2 Chất diệt cỏ 2,4-D 4 I.1.3 Các hợp chất dioxin chứa clo (PCDDs) I.1.4 Thuốc nhuộm vi sinh vật phân hủy thuốc nhuộm I.1.5 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 12 áp dụng Việt Nam I.2 Tình trạng ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin Việt Nam 14 I.3 Tác hại chất diệt cỏ/ dioxin môi trường người 14 I.4 Sự phân hủy chất diệt cỏ/dioxin 15 I.4.1 Sự phân hủy chất diệt cỏ/dioxin môi trường 15 I.4.2 Phân hủy chất diệt cỏ/dioxin trình đồng trao đổi chất nấm 15 I.5 Các phương pháp tẩy độc 18 I.5.1 Phương pháp tẩy độc nhiệt 18 I.5.2 Phương pháp quang hóa, hóa học 18 I.5.3 Phương pháp khử độc công nghệ phân hủy sinh học 19 II Manganes Peroxidase 21 Khái niệm 21 Cấu trúc MnP 22 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Tính chất hóa sinh MnP 23 Cơ chế hoạt động MnP 24 Ứng dụng MnP phân hủy sinh học 24 26 Phân bố MnP số vi sinh vật sinh MnP 26 6.1 MnP sinh từ nấm đảm 6.2 MnP sinh từ nấm sợi 27 6.3 MnP sinh từ xạ khuẩn 28 6.4 MnP sinh từ vi khuẩn 28 PHẦN II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I 30 30 Vật liệu I.1 Nguyên liệu 30 I.2 Hoá chất 30 I.3 Thiết bị máy móc thí nghiệm 31 31 II Phương pháp nghiên cứu II.1 Môi trường nuôi cấy nồng độ chất ô nhiễm sử dụng 31 II.1.1 Các môi trường nuôi cấy 31 II.1.2 Nồng độ chất ô nhiễm sử dụng nghiên cứu 33 33 II.2 Các phương pháp nghiên cứu II.2.1 Phân lập nấm sợi đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin sân bay 33 Biên Hoà II.2.1.1 Phân lập phương pháp pha loãng 33 II.2.1.2 Phân lập phương pháp làm giàu 34 II.2.2 Nghiên cứu số đặc điểm sinh học chủng nấm 34 II.2.3 Sàng lọc khảo sát nấm có khả sinh tổng hợp enzyme 35 ngoại bào LiP, MnP Lac II.2.4 Phương pháp xác định hoạt tính MnP, LiP laccase vi sinh 35 vật II.2.4.1 Xác định hoạt tính manganese peroxidase 35 II.2.4.2 Xác định hoạt tính enzyme lignin peroxidase 36 II.2.4.3 Xác định hoạt tính laccase 37 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.26 pH tối ưu MnP từ chủng FBH11 So sánh với kết nghiên cứu Mtui Masalu (2008), lồi Laetiporus sulphureus có pH tối ưu đối cho hoạt động MnP thô pH 4,5 Hoạt tính MnP chủng giảm dần tăng pH đệm, pH hoạt tính MnP thấp trước hoàn toàn pH Shin cộng sự, Nakamura đồng tác giả chứng minh khả oxy hóa chất tốt MnP từ loài Bjerkandera adusta Pleurotus ostreatus pH axít U/l 146 144.7 144 142 140.1 140 139.3 138 138 137.5 138.4 136.3 136 134 132 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 pH đệm Hình 3.27 Ảnh hưởng pH đệm lên hoạt tính MnP từ chủng FBH11 III.7.1.2 Độ bền pH Do pH mơi trường có ảnh hưởng tới độ bền enzyme việc xác định độ bền pH cho enzyme có ý nghĩa quan trọng trình thu nhận, tinh bảo quản enzyme Hoạt tính enzyme cịn lại sau ủ pH khác trình bày bảng 3.5 cho thấy MnP bền khoảng - Ở pH hoạt tính MnP 4,2 % pH pH hoạt tính giảm từ 6,9 - 7,5 % Ở pH lại hoạt tính bị giảm từ 12 - 25 % Bảng 3.5 Độ bền pH MnP từ chủng FBH11 Giá trị pH 2,5 7,5 6,9 7,5 4,2 5,5 6,5 7,5 Hoạt tính MnP giảm 12,1 16,4 25,6 13,1 18,9 16,1 23,4 (%) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoảng pH bền thấp so với số loài nấm đảm khác Phanaerochaete chrysosporium Enzyme từ lồi nấm có pH tối ưu cho hoạt động enzyme độ bền 4,5 [71] Tuy nhiên, báo cáo công bố enzyme MnP sinh từ chủng nấm sợi Aspergillus terreus LD-1 hoạt động tốt môi trường kiềm với pH tối ưu 12,5 [38] MnP từ chủng Laetiporus sulphureus độ bền pH từ đến (Mtui Masalu et al., 2008) Điều cho thấy enzyme sinh có độ bền phụ thuộc vào chủng sinh III.7.2 Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động MnP thô độ bền nhiệt III.7.2.1 Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động MnP thơ Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động enzyme MnP xác định qua việc xác định hoạt tính enzyme nhiệt độ ủ khác Dải nhiệt độ ủ từ 32, 40, 50, 60, 70, 80, 90°C sử dụng Hoạt tính MnP xác định nhiệt độ phịng thí nghiệm với đệm phosphat acetate (pH 4,0) 144,7 U/l Kết trình bày hình 3.28 cho thấy hoạt tính MnP cao nhiệt độ ủ 40°C 148,4 U/l Như vậy, nhiệt độ ủ thích hợp cho hoạt động MnP từ chủng FBH11 40°C Kết tương tự báo cáo enzyme MnP từ chủng nấm Trichophyton rubrum LSK-27, nhiệt độ thích hợp cho MnP 40°C [Hakan Bermek, 2004] U/l 160 148,4 140 120 130,5 125,7 100 80 60 40 107,2 83,5 61,7 40,3 28,1 20 Hình 3.28 Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên hoạt tính enzyme MnP III.7.2.2 Độ bền nhiệt Do chất hóa học enzyme protein nên ảnh hưởng nhiệt độ, enzyme bị biến tính nhiều ảnh hưởng tới hoạt độ Mức độ ảnh hưởng tùy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn thuộc vào nhiệt độ thời gian ủ enzyme Để xác định khoảng nhiệt độ bền MnP thơ từ chủng FBH11 dịch enzyme thơ ủ với đệm phosphat acetate (pH 4,0) nhiệt độ khác 32, 40, 50, 60, 70, 80, 90°C, hoạt tính enzyme cịn lại xác định sau khoảng thời gian 0, 10, 20, 40, 60 phút U/l 160 145.5 145.7 140 131.2 130.4 147.8 125.1 120 140.2 119.5 135.4 110.4 100.2 100 32°C 40°C 50°C 80 60°C 70.7 70°C 63.2 60 80°C 90°C 40 33.4 20 30.8 30.5 25.7 20.5 0 10 20 40 60 Thời gian (phút) Hình 3.29 Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên độ bền MnP Kết trình bày hình 3.30 cho thấy MnP thơ bền nhiệt nhiệt độ 30 - 40°C Ở 50°C hoạt tính giảm 29 % sau 10 phút giảm 80 % sau 60 phút Ở 80, 90°C hoạt tính giảm rõ rệt từ 72 - 77% sau 10 phút gần hết hoạt tính sau 60 phút ủ nhiệt Kết so sánh với nghiên cứu Kanayama cộng enzyme MnP thô từ chủng nấm sợi Aspergillus terreus LD-1 độ bền nhiệt so với FBH11 tương tự nhau, xử lý enzyme nhiệt độ 40°C sau 120 phút hoạt tính cịn lại 95% so với hoạt tính ban đầu, enzyme khơng có tính bền nhiệt 45°C tiếp tục tăng nhiệt độ [38] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu rút kết luận sau: 1, Đã phân lập sàng lọc chủng nấm sợi có khả sinh enzyme ngoại bào MnP, LiP laccase từ đất nhiễm chất diệt cỏ chứa dioxin sân bay Biên Hòa đặt tên FBH14, FBH33, FBH34 Nghiên cứu đồng thời cho thấy chủng FBH11 sinh tổng hợp enzyme MnP cao nhất; 2, Chủng FBH11 sinh tổng hợp MnP tốt môi trường: cao malt 20 g/l, g/l NH4Cl, mM CuSO4, mM MnSO4, 50 mM H2O2, pH nhiệt độ 37°C Phát triển sinh MnP tốt mơi trường có chất cảm ứng 2,4-D với nồng độ 300 ppm, ngồi cịn phát triển tốt 2,4,5-T, dịch chiết đất chứa dioxin số hợp chất vòng thơm khác enzyme MnP có hoạt tính thấp; 3, Trên môi trường rắn với nguồn chất độn khác trấu, rơm, bã mía, xơ dừa, thân ngơ chủng FBH11 sinh MnP có hoạt lực cao 1037 U/kg lên men rắn với chất độn rơm Khi lên men lỏng thể tích dịch 10 lít thiết bị bioreactor, hoạt tính MnP cao 128,6 U/l sau 36 giảm 83,7 U/l sau 72 lên men Tiếp tục để dịch lên men khơng khuấy đảo, khơng sục khí, sau 24 xác định hoạt tính đạt 140 U/l Như vậy, hiệu lên men rắn thu MnP cao so với lên men lỏng; 4, Chủng FBH11 có khả loại màu tốt tất màu nghiên cứu, Axít đỏ 299 (NY1) bị loại 90,5 %, Axít xanh 281 (NY5) bị loại 93,0 %, IN13 bị loại 82,2 %, IN22 bị loại 86,1 % Remazol Brilliant Blue R (RBBR) bị loại 87,5 %, Axít xanh 62 (NY3) bị loại 74,9 %, Axít đỏ 266 (NY7) bị loại 58,5 %, Axít vàng cam (NY8) bị loại 58,9 % Khả loại màu dịch MnP thô không cao từ 5,7 % đến 33,3 %, hiệu suất loại màu cao thu với màu Axít xanh 281 (NY5) đạt 24,4% 33,3% sau ngày; 5, Enzyme MnP sinh tổng hợp từ chủng FBH11 hoạt động thích hợp pH 40°C với hoạt lực 148,7 U/l Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KIẾN NGHỊ 1, Nghiên cứu nâng cao hiệu sinh tổng hợp enzyme MnP từ chủng FBH11 2, Nghiên cứu sâu đặc điểm enzyme cấu trúc phân tử 3, Nghiên cứu gene mã hóa cho enzyme Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Đào Thị Ngọc Ánh (2009), “ Nghiên cứu phân loại, khả phân hủy DDT sinh laccase chủng nấm sợi phân lập từ đất ô nhiễm hỗn hợp thuốc trừ sâu” Luận văn Thạc sỹ Sinh học, Đại học Thái Nguyên Đặng Cẩm Hà, Phạm Hữu Lý, Nguyễn Bà Hữu, Nguyễn Thị Đệ, Nghiêm Ngọc Minh, Nguyễn Đương Nhã, Mai Anh Tuấn, La Thanh Phương, Nguyễn Thị Sánh, Nguyễn Thu Thủy, Đỗ Bích Thanh, Đỗ Ngọc Tuyên, Nguyễn Văn Minh, Nguyễn Văn Hồng (2005), “Nghiên cứu phát triển công nghệ phân hủy sinh học kỹ thuật nhả chậm làm chất độc hóa học đất” Báo cáo nghiệm thu đề tài nhà nước thuộc chương trình 33, Hà Nội Đặng Thị Cẩm Hà, Phạm Quốc Hiệp, Nguyễn Nguyên Quang, Trần Thị Như Hoà, Nghiêm Ngọc Minh (2009), “Phân lập đánh giá khả phân hủy hexachlorocy clohexane chủng nấm sợi FNA33 từ đất xử lý khử độc thuốc trừ sâu bioreactor hiếu khí.” Tạp chí cơng nghệ sinh học 7(2) tr: 257- 264 Đặng Thị Cẩm Hà, Nguyễn Bá Hữu, Mai Anh Tuấn, Nguyễn Đương Nhã, Nguyễn Quốc Việt, Nguyễn Nguyên Quang (2008), “ Khảo sát vi sinh vật vùng nhiễm chất diệt cỏ chứa dioxin khu vực sân bay Đà Nẵng khử độc đất nhiễm điều kiện phịng thí nghiệm”, Tạp chí Cơng nghệ sinh học, (4A), tr: 837-846 Hoàng Thị Mỹ Hạnh, Nguyễn Thanh Thủy, Ngô Xuân Quý, Nghiêm Xuân Trường, Nghiêm Ngọc Minh, Đặng Thị Cẩm Hà (2004), “Khả phân hủy 2,4-D dibenzofuran chủng nấm sợi FDN20” Tạp chí cơng nghệ sinh học (4): tr 517528 Trần Thị Như Hòa, Nghiêm Ngọc Minh, Đặng Thị Cẩm Hà (2008), “Phân loại hai chủng vi sinh vật từ đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin khử độc bioreactor hiếu khí”, Tạp chí cơng nghệ sinh học, Trần Thị Như Hoà (2008), “Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật xử lý chất diệt cỏ/dioxin bioreactor hiếu khí quy mơ pilot” Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Bá Hữu, Lê Thị Thu Hằng, Nguyễn Nguyên Quang, Nghiêm Ngọc Minh, Đặng Thị Cẩm Hà (2010), “Phân hủy sinh học hợp chất vòng thơm sinh enzym Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn laccase chủng xạ khuẩn XKDNR1” Tạp chí khoa học cơng nghệ, nhận đăng 10 Nguyễn Bá Hữu, Đặng Thị Cẩm Hà (2007), “Xác định gen mã hóa dioxyganase chủng vi khuẩn Paenibacillus sp Ao3 phân hủy dibenzofuran phân lập từ bùn ao thuộc khu đất nhiễm chất diệt cỏ chứa dioxin Đà Nẵng”, Tạp chí Cơng nghệ sinh học, (3), tr: 391-396 11 Nguyễn Bá Hữu, Đặng Thị Cẩm Hà (2007), “Nghiên cứu số đặc điểm sinh học phân tử ba chủng vi khuẩn sử dụng 2,4-D phân lập từ đất nhiễm chất diệt cỏ chứa dioxin Đà Nẵng”, Tạp chí Cơng nghệ sinh học, 29(4), tr: 80-85 12 Nguyễn Bá Hữu (2002) “Nghiên cứu nhóm vi sinh vật khả phân hủy hydrocacbon thơm đa nhân số chủng vi khuẩn q trình xử lý nhiễm dầu Khe Chè, Quảng Ninh” Luận án thạc sỹ sinh học 13 Nghiêm Ngọc Minh, Nguyễn Đương Nhã, Đặng Thị Cẩm Hà (2004) “Phân loại chủng xạ khuẩn XKDN13 từ đất bị nhiễm chất độc hóa học” Tạp chí Cơng nghệ sinh học, 2(1): tr 125-132 14 Nghiêm Ngọc Minh, Vũ Mạnh Chiến, Đặng Thị Cẩm Hà (2006), “Nghiên cứu phân loại khả sử dụng DDT chủng XKNA21 phân lập từ đất nhiễm DDT”, Tạp chí công nghệ sinh học, 4(2), tr 257-264 15 Nguyên Đương Nhã, Nghiêm Ngọc Minh, Nguyễn Ngọc Bảo, Đặng Thị Cẩm Hà (2005), “Khả phân hủy hydrocacbon thơm đa nhân dibenzofuran chủng xạ khuẩn XKDN12”, Tạp chí Cơng nghệ sinh học, 3(1), tr: 123-132 17 Lê Xuân Phương (2010), “Xạ khuẩn-streptomyces” , Học liệu mở Việt Nam 18 Nguyễn Nguyên Quang, Đặng Thị Cẩm Hà (2009), “Phân lập, phân loại khả phân hủy DDT, DDD, DDE số chủng vi sinh vật”, Tạp chí cơng nghệ sinh học, 7(1): tr 125- 132 19 Nguyễn Nguyên Quang (2010), “Phân lập nghiên cứu khả chuyển hóa số chất đa vịng thơm nấm sợi sinh tổng hợp enzyme laccase từ đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin” Luận văn Thạc sỹ sinh học, Đại học Bách Khoa Hà Nội 20 Trần Xuân Thu (2003), “Bước đầu đánh giá mức độ ô nhiễm dioxin môi trường Việt Nam” Hội thảo Khoa học Việt Nam - Hoa Kỳ Các phương pháp xác định, xử lý đánh giá vùng ô nhiễm dioxin, Hà Nội, Việt Nam, tr 38-47 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 21 Nguyễn Thanh Thủy, Hoàng Thị Mỹ Hạnh, Nghiêm Ngọc Minh, Đặng Thị Cẩm Hà (2006), “Nghiên cứu phân loại khả phân hủy chất độc chủng nấm sợi FDN22 phân lập từ đất xử lý nhiễm chất độc hóa học”, Tạp chí cơng nghệ sinh học, 4(1), tr 125-132 Tài liệu tiếng anh 23 Alexandr G., Zhulin I B., (2000), “Laccase are widespread in bacteria”, Trend in Biotechnology, 18(2), pp 41- 42 24 Arthur H., (1984), “Herbicides in war the long-term ecological and human consequence”, Sipri Stockholm International Peace Research Institute 25 Ashok Pandey., Carlos R Soccol., David Mitchell., (2000), “New development in solid state fermentation: I-bioprocesses and products”, Process Biochemistry 35, pp 1153-1169 26 Bes-Piá A., (2002), “Reuse of wastewater of the textile industry after its treatment with a combination of physic-chemical treatment and membrane technologies” Desalination, 149, pp 169-174 27 Bermek H., Yazici H., Öztürk H., Tamerler C., Jung H., Li K., Brown K M., Ding H., Xu F., (2004), “Purification and characterization of manganese peroxidase from wood-degrading fungus Trichophyton rubrum LSK-27”, Enzyme and Microbiol Technology, 35, pp 87-92 28 Botany M D., (2004), “Effect of pH on the tolerance of Penicillium nigricans to copper and other haevy metals”, Department of Botany, Fourah Bay College, University of Sierra Leone 29 Cameron M.D., Timofeevski S., Aust S.D., (2000) “Mini-review: Enzymology of Phanerochaete chrysosporium with respect to the degradation of recalcitrant compounds and xenobiotics” Appl Microbiol Biotechnol, 54 pp 751-758 30 Eggert C., Temp U., Erikson K E., (1996), “The ligninolytic system of the white rot fungus Pycnoporus cinnabarius: purification and characterization of the laccase”, Appl Environ Microbiol, 602, pp 1151-1158 31 Field J A., Sierra-Alvarez R., (2008), “Microbial degradation of chlorinated dioxin”, Chemosphere, 71, pp 1005-1018 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 32 Gaus C., Brunskill G J., Connell D W., Prange J., Muller J F., Papke O., Weber R., (2002), “Transformation processes, pathway, and possible source of distinctive PCDD signatures in sink environments”, Environ Sci Technol, 36, pp 3542-3549 33 Gill P K., Arona D S., (2003) “Effect of culture conditions on manganese peroxidase production and activity by some white-rot fungi”, J Ind Microbiol Biotechnol, 30, pp 28-33 34 Hofrichter M., Lundell T., Htakka A., (2001) “Conversion of Milled Pine Wood by Manganese Peroxidase from Phlebia radiata”, Appl Environ Microbiol, 57, pp 4588-4593 35 Husseiny S M., (2008), “Biodegradation of the Reactive and Direct Dyes Using Egyptian Isolates”, Journal of Applied Sciences Research, 4(6), pp 599- 606 36 Jemenez-Tobon G., Kurzatkowski W., Rozbicka B., Solecka J., Posci I., Penninckx M J., (2003), “In situ localization of manganese peroxidase production in mycelial pellets of Phanerochaete chrysosporium”, Microbiology, 149, pp 3121-3127 37 Kaal E E., Jong E., Field J A., (1993), “Stimulation of ligninolytic peroxidase activity by nitrogen nutrients in the white-rot fungus Bjerkandera sp strain BOS 55”, Appl Environ Microbiol, 59, pp 529-536 38 Kanayama N., Suzuki T., Kawai K., (2002), “Purification and characterization of an alkaline MnP from Aspergillus terreus LD-1”, I J Biosci Bioeng, 93, pp 405-410 39 Kao C M., Chen S C., Liu J K., Wu M J., (2001), “Evaluation of TCDD biodegradability under different redox condition”, Chemosphere, 44, pp 1447-1454 40 Khelifi E., Ayed L., Bouallagui H., Touhami Y., Hamdi M., (2009), “Effect of nitrogen and carbon sources on Indigo and Congo red Decolourization by Aspergillus alliaceus strain 121C” Journal of Hazardous Materials 163, pp 1056-1062 41 Kjeller L O., Rappe C., (1995), “Time trends in levels, patterns and profiles for polycholorinated dibenzo-p-dioxin, dibenzofurans and biphenyls in a sediment core from the Baltic proper”, Environs Sci Technol, 29, pp 346-355 42 Kobayashi S., Higashimura H., (2003), “Oxidative polymerization of phenols revisited” ScienceDirect, 28(6), pp 1015-1048 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 43 Koschorreck K., Richeter S M., Ene A B., Roduner E,, Schmid R D., Urlacher V B., (2008) “Cloning and characterization of a new laccase from Bacillus licheniformis catalyzing dimerization of phenolic acid” Appl Microbiol Biotechnol, 79, pp 217- 224 44 Levin L., Melignani E., Ramos A M., (2009), “Effect of nitrogen sources and vitamins on ligninolytic enzyme production by some white-rot fungi Dye decolorrization by selected culture filtrates”, Bioresource Technology, 101, pp 45544563 45 Levin L., Forchiassin F., Ramos A M., (2002), “ Copper induction of ligninmodifying enzyme in the white-rot fungus Trametes trogii”, Mycology, 94(3), pp 377-383 46 Levin L., Herrmann C., Papinutti V L., (2008), “Optimization of lignocellulolytic enzyme production by the white rot fungus Trametes trogii in solidstate fermentation using respone surface methodology”, Biochemical Engineering Journal, 39, pp 207-214 47 Levin L., Herrmann C., Papinutti V L., (2008), “Optimization of lignocellulolytic enzyme production by the white rot fungus Trametes trogii in solidstate fermentation using respone surface methodology”, Biochemical Engineering Journal, 39, pp 207-214 48 Lucas M., Mertens V., Corbisier A-M., Vanhulle S., (2008), “Synthetic dyes decolourisation by white-rot fungi: development of original microtitre plate method and screening”, Enzyme and Microbiol Technology 42, pp 97-106 49 Macedo J M B., Gottschalk L M F., Bon E P S., (1999), “Calcium carbonate mediates higher lignin peroxidase activity in the culture supernatant of Streptomyces viridosporus T7A”, Braz J Chem Eng, 16 (2), pp 163-169 50 Martins M.A.M., Cardoso M.H., Queiroz M.J., Ramalho M.T., Campos A.M.O., (1999), “Biodegradation of azo dyes by the yeast Candida zeylanoides in batch aerated cultures”, Chemosphere, 38, pp 2455-2460 51 McMullan G., Meehan C., Conneely A., Nirby N., Robinson T., Nigam P., Banat I M., Marchant S W F., (2001), “Mini review: microbial decolorization and degradation of textile dyes”, Appl Microbiol Biotechnol, 56, pp 81-87 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 52 Mercer D K., Iqbal M., Miller P G G., Mccarthy A J., (1996), “Screening Actinomycetes for extracellular peroxidase activity”, Appl Environ Microbiol, 62 (6), pp 2186-2190 54 Niladevi K N., Prema P., (2005), “Mangrove actinomycetes as the source of ligninolytic enzyme” Actinomycestologica , 19, pp 40 - 47 55 Parshetti G K., Kalme S D., Gomare S S., Govindwar S P., (2007), “Biodegradation of Reactive blue - 25 by Aspergillus ochraceus NCIM - 1146” Bioresource technology 98, pp 3638-3642 57 Qingxiang Yang., Min Yang., Karin Pritsch., (2003), “Decolorization of synthetic dyes and production of manganese-dependent perozidase by new fungal isolate.” Biotechnology Letters, 25, pp 709-713 58 Ramalho P A., Cardoso M H., Cavaco-Paulo A., Ramalho M T., (2004), “Characterization of azo reduction activity in a novel ascomycete yeast strain”, Appl Environ Microbiol, 70, pp 2279-2288 58’ Rosli., (2006), “Development of biological treatment system for reduction of COD from textile wastewater”, Master Dessertation, University Technology Malaysia 59 Rogalski J., Szczodrak J., Janusz G., (2006), “ Manganese peroxidase production in submerged culture by free and immobilized mycelia of Nematoloma frowardii”, Bioresource Technology, 97, pp 469-476 60 Ryu W., (1992), “Decolorization of azo dyes by Aspergillus sojae B10”, Journal Microbiol Biotechnol, 2, pp 215-219 61 Sadhasivam S., Sadhasivam S., Savitha S., Swaminathan., Feng-Huei L., (2008), “Production, purification akpt characterization of mid-redox potential laccase from a newly isolated Trichoderma harzianum WL1.”, Process Biochemistry 43, pp 736 742 62 Saratale G D., Kalme S D., Govindwar S P., (2006), “Decolorization of textile dyes by Aspergillus ochraceus NCIM-1146”, Ind J Biotechnol, 5, pp 407-415 63 Sato A., Watanabe T., Watanabe Y., Harazono K., Fukatsu T., (2002), “Screening for basidiomycetous fungi capable of degrading 2,7-DCDD”, FEMS Microbiol Lett, 213 pp 213-217 64 Satyahari D., Tapas K M., Bimal C B., (1994), “ Production of some extracellular enzyme by a lignin peroxidase-producing brown rot fungus, Polyporus Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ostreiformis and its comparative abilities for lignin degradation and dye decolorization” Appl Environ Microbiol, 11(60), pp 4216-4218 64’ Sen S., Demirer G.N., (2003), “Anaerobic treatment of real textile wastewater with a fluidized bed reactor”, Water Research, 37, pp 1868-1878 65 Shedbalkar U., Dhanve R., Jadhave J., (2008), “Biodegradation of triphenylmethane dye cotton blue by Pinicillium ochorochloron MTCC 517”, Journal of Hazardous Materials, 157, pp 472-479 66 Stolz A., (2001), “Basic and applied aspects in the microbial degradation of azo dyes”, Appl Microbiol Biotechnol, 56, pp 69-80 67 Sujin Cheong., Sumin Yeo., Hong-Gyu Song., Hyoung T Choi., (2006), “Determination of laccase gene expression during degradation of 2,4,6-trinitrotoluene and its catabolic intermediates in Trametes versicolor.” Microbiological Research 161, pp 316- 320 68 Svobodova K., Erbanova P., Sklenar J., Novotny C., (2006), “The role of Mndependent peroxidase in dye decorlorization by Static and agitated culture of Irpex lacteus”, Folia Microbiol, 51 (6), pp 573-578 69 Swamy J., Ramsay J A., (1999), “Effects of Mn2+ and NH42+ concentrations on laccase and manganese peroxidase production and Amaranth decoloration by Trametes versicolor”, Appl Microbiol Biotechnol, 51, pp 391-396 70 Takada S., Nakamura M., Matsueda T., Kondo R., Sakai K., (1996) “Degradation of PCDD and PCDF by white rot fungus Phanerochaete chrysosporium YK-624”, Appl Environ Microbiol, 62, pp 4323-4328 71 Urek R O., Glu N K P., (2004), “Purification and partial characterization of manganese peroxidase from immobilized Phanaerochaete chrysosporium” Process Biochemistry, 39, pp 2061-2068 72 Vali K., Wariishi H., Gold M H., (1992), “Degradation of 2,7-DCDD by the lignin degrading basidiomycete Phanerochaete chrysosporium”, Journal Bacteriol, 174 (7), pp 2131-2137 73 Valli K., Brock B J., Joshi D K., Gold M H., (1992), “Degradation of 2,4dinitrotoluene by the lignin-degrading fungus Phanerochaete chrysosporium”, Appl Environ Microbiol, 58(1), pp 221-228 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 74 Verma M., Satinder K., Brar R D., Tyagi J R., Valéro., Surampalli R Y., (2005) “Wastewater sludge as a potential raw material for antagonistic fungus (Trichoderma sp.): Role of pre-treatment and solids concentration” Water research, 57, pp 3587-3596 74’ Wallace T.H., (2001), “Biological treatment of a synthetic dye water and an industrial textile wastewater containing azo dye compounds”, Master Thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University 75 Wang J W., Wu J H., Huang W Y., Tan R X., (2006), “Laccase production by Monotospora sp., and endophytic fungus in Cynodon dactylon”, Bioresource Technology, 97(5), pp 786-789 76 Wesenberg D., Buchon F., Agathos S N., (2002), ”Degradation of dye- containing textile effluent by the agaric white-rot fungus Clitocybula dusenii”, Biotechnology Letters, 24, pp 989-993 77 Wesenberg D., Kyriakides I., Agathos S N., (2003), “A review: White-rot fungi and their enzymes for the treatment of industrial dye effluents”, Biotechnol Advance, 2, pp 161-187 78 Xu Fujian., Chen Hongzhang., Li Zuohu., (2001), “Solid-state production of lignin peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) by Phenochaete chrysosporium ME-446 using steam-exploded straw as substrate”, Bioresource Technology, 80, pp 149-151 79 Xian-Chun Jin., Gao-Qiang Liu., Zheng-Hong Xu., Wen-Yi Tao., (2007), “ Decolorization of a dye industry effluent by Aspergillus fumigatus XC6”, Appl Microbiol Biotechnol, 74, pp 239-243 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHỤ LỤC Phụ lục Độ độc đồng phân dioxin theo qui định WHO Đồng phân TEF Đồng phân TEF 2,3,7,8-TCDD 3,3’,4,4’,5-PentaCB(126) 0,1 1,2,3,7,8-PeCDD 3,3,’4,4;,5,5’-HexaPCB 0,03 1,2,3,4,7,8-Hexa CCD 0,1 2,3,3’,4,4’-PentaCB (105) 0,00003 1,2,3,6,7,8-HexaCDD 0,1 2,3,4,4’,5-PentaCB (114) 0,00003 1,2,3,7,8,9-HexaCDD 0,1 2,3’,4,4’,5-PentaCB(118) 0,00003 1,2,3,4,6,7,8-HeptaCDD 0,01 2’,3,4,4’,5-PentaCB (123) 0,00003 OCDD 0,0003 2,3,3’,4,4’,5-HexaCB (156) 0,00003 2,3,7,8-TCDF 0,1 2,3,3’,4,4’,5’-HexaCB (157) 0,00003 1,2,3,7,8-PeCDF 0,03 2,3’4,4’,5,5’-HexaCB (167) 0,00003 2,3,4,7,8-PeCDF 0,3 2,3,3’,4,4’,5,5’-PeptaCB (189) 0,00003 1,2,3,4,7,8-Hexa CDF 0,1 1,2,3,4,7,8,9-HeptaCDF 1,2,3,4,7,8-Hexa CDF 0,1 OCDF 0,0003 1,2,3,7,8,9-HexaCDF 0,1 3,3’,4,4’-TCB (77) 0,0001 2,3,4,6,7,8-HexaCDF 0,1 3,4,4’.5-TetraCB (81) 0,0003 1,2,3,4,6,7,8-HeptaCDF 0,01 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 0,01 http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục Các nhóm màu tổng hợp theo Color Index (C.I.) Code Chemical class Code Chemical class Code Chemical class 10.000 Nitroso 42.000 Triarylmethane 53.000 Sulfur 10.300 Nitro 45.000 Xanthene 55.000 Lactone 11.000 Monoazo 46.000 Acridine 56.000 Aminoketone 20.000 Diazo 47.000 Quinoline 57.000 Hydroxylquinone 30.000 Triazo 48.000 Methine 58.000 Anthraquinone 35.000 Polyazo 49.000 Thiazole 73.000 Indigoid 37.000 Azoic 49.400 74.000 Phthalocyanine 40.000 Stilbene 50.000 Azine 75.000 Natural 40.800 Carotenoid 51.000 Oxazine 76.000 Oxidation base 41.000 Diphenylmethane 52.000 Thiazine 77.000 Inorganic Idamine/Indoph Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên enol http://www.lrc-tnu.edu.vn ... tài: Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thích hợp đến khả sinh enzyme ngoại bào manganese peroxidase, phân hủy thuốc nhuộm từ chủng nấm sợi Aspergillus sp FBH11 Các nội dung nghiên cứu bao gồm: 1, Phân. .. hoạt động MnP 24 Ứng dụng MnP phân hủy sinh học 24 26 Phân bố MnP số vi sinh vật sinh MnP 26 6.1 MnP sinh từ nấm đảm 6.2 MnP sinh từ nấm sợi 27 6.3 MnP sinh từ xạ khuẩn 28 6.4 MnP sinh từ vi khuẩn... VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT ~~~~~~*~~~~~~ CHÂU NGỌC ĐIỆP Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thích hợp đến khả sinh enzyme ngoại bào manganese peroxidase (MnP) , phân hủy thuốc nhuộm từ