Các nghiên cứu về vi khuẩn chuyển hóa và loại khử clo ở Việt Nam

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đa dạng quần xã vi khuẩn kỵ khí trong các lô xử lý chất diệt cỏdioxin bằng phương pháp phân hủy sinh học (Trang 63 - 66)

Tại các lô xử lý và vị trí ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin tại Đà Nẵng, đã có nhiều nghiên cứu cơ bản về các nhóm VSV hiếu khí, kỵ khí tùy tiện và kỵ khí bắt buộc có khả năng sử dụng các chất là thành phần của chất diệt cỏ/dioxin như nguồn carbon và năng lượng duy nhất hay đồng trao đổi chất. Cụ thể là, một số tác giả đã nghiên cứu chi tiết đặc điểm sinh học, khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ vòng thơm chứa hay không chứa clo.

Một số nghiên cứu đã phát hiện được VK Burkholderia, Sphingomonas,

Pseudomonas, Terrabacter, Paenibacillus, Arthrobacter và các quần xã VSV phân lập từ đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin tại Ðà Nẵng sử dụng 2,4,5-T là nguồn carbon theo cơ chế đồng trao đổi chất (Kiều Hữu Ảnh, 2003, Hoàng Thị Mỹ Hạnh, 2004, Đặng Thị Cẩm Hà, 2005, La Thanh Phương, 2005, Lê Văn Nhương, 2005).Trong bộ sưu tập giống VSV phân lập từ đất nhiễm ở chất diệt cỏ/dioxin Ðà Nẵng của Viện Công nghệ sinh học, một số chủng đã được định tên bằng cả phương pháp truyền thống kết hợp với xác định trình tự gene 16S rRNA, 18S rRNA bao gồm các chủng nấm sợi, vi khuẩn, xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces, Brevibacillus, Bacillus,

Pseudomonas, Aspergillus, Curvularia, Trichoderma, Desulfovibrio. Các chủng VSV thuộc các chi này đều có khả năng phân hủy 2,3,7,8-TCDD, 2,4,5-T, 2,4-D, DBF, PAH v.v. ở các mức độ khác nhau theo cơ chế đồng trao đổi chất hay sử dụng các hợp chất này là nguồn carbon và năng lượng duy nhất (Đặng Thị Cẩm Hà, 2008, Nguyễn Bá Hữu, 2009).

Theo nghiên cứu của Nguyễn Bá Hữu, chủng Rhodococcus sp. HDN3 và

Terrabacter sp. DMA phân hủy hoàn toàn DBF với nồng độ 4 mM sau 24 và 48 giờ nuôi cấy. Gene dbfA1 mã hóa cho enzyme tham gia vào quá trình oxy hóa DBF có

mặt ở chủng Terrabacter sp. DMA và Rhodococcus sp. HDN3. Chủng Terrabacter

sp. DMA phân lập từ bãi nhiễm chất diệt cỏ/dioxin có khả năng sinh trưởng trên môi trường chứa 2,4-D, 2,4,5-T như nguồn carbon đồng trao đổi chất. Chủng

Paenibacillus sp. Ao3 được phân lập từ bùn ao nhiễm chất diệt cỏ có khả năng sinh trưởng trên môi trường chứa 2,4-DCP, polychlorophenol là nguồn carbon đồng trao đổi (Nguyễn Bá Hữu, 2009).

Ngoài ra, các phương pháp sinh học phân tử hiện đại như DGGE, SSCP, MPN- PCR đã được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc quần xã VSV nói chung, quần xã VK hiếu khí, VK KK không bắt buộc và nhóm Dehalococcoides trong các mẫu bùn hồ, mẫu đất và trầm tích ở một số lô xử lý tại Đà Nẵng (Nguyễn Bá Hữu, 2006, 2007a, 2009). Tuy nhiên, các VK hô hấp loại khử clo như Dehalococcoides mới chỉ được khẳng định là có mặt trong lô xử lý 10 m3 tại Đà Nẵng bằng phương pháp DGGE (Nguyễn Bá Hữu, 2006, 2009).

Ngoài ra, khả năng sinh laccase, peroxidase của một số chủng vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm sợi phân lập từ đất ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin và các lô xử lý tại Đà Nẵng cũng đã được nghiên cứu (Nguyễn Thị Sánh, 2005, 2007, Đặng Thị Cẩm Hà, 2009, 2010b, Nguyễn Quang Huy, 2010). Bên cạnh đó, một số nghiên cứu về các gene mã hóa cho enzyme tham gia phân hủy 2,4-D và 2,4,5-T (tfdA, cfdA, cadA) cũng đã được nghiên cứu ở một số VK hiếu khí, kỵ khí không bắt buộc và xạ khuẩn (Nguyễn Thị Sánh, 2005, Nguyễn Bá Hữu, 2009). Các gene cadAtfdA mã hóa cho enzyme tham gia vào bước đầu tiên của quá trình phân hủy 2,4-D và 2,4,5-T đã được xác định có mặt ở các chủng Arthrobacter sp. DNB19, Terrabacter sp. DMA,

Paenibacillus sp. Ao3 và Rhodococcus sp. HDN3 (Nguyễn Bá Hữu, 2009).

So với các lô xử lý ở Đà Nẵng thì lô xử lý ở Biên Hòa được nghiên cứu rất ít về cả VSV hiếu khí và kỵ khí. Cho đến nay, các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào sự biến động số lượng VSV hiếu khí, VK KK không bắt buộc có khả năng sử dụng các thành phần của chất diệt cỏ như nguồn carbon duy nhất hay theo cơ chế đồng trao đổi chất (Đặng Thị Cẩm Hà, 2012). Tuy nhiên, chưa có một nghiên cứu nào tập trung vào sự đa dạng VK KK bắt buộc và không bắt buộc trong các lô xử lý, đặc

biệt là các VK KK có khả năng hô hấp loại khử clo cũng như các gene mã hóa cho các enzyme tham gia vào quá trình hô hấp loại khử clo. Do đó, luận án này sẽ tập trung vào một số nghiên cứu cơ bản về nhóm VK KK loại khử clo nói chung và các nhóm VK KSF, Dehalococcoides, Pseudomonas nói riêng là đại diện của 3 nhóm hô hấp loại khử clo điển hình. Các kết quả thu được sẽ đóng góp các kiến thức về vị trí và vai trò của VK KK hô hấp loại khử clo trong các lô xử lý chất diệt cỏ/dioxin. Trên cơ sở các hiểu biết sâu sắc về VSV và hoạt động sinh lý của chúng để tăng cường hiệu suất, rút ngắn thời gian, giảm chi phí trong xử lý khi áp dụng công nghệ phân hủy sinh học.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đa dạng quần xã vi khuẩn kỵ khí trong các lô xử lý chất diệt cỏdioxin bằng phương pháp phân hủy sinh học (Trang 63 - 66)