3. Nội dung nghiên cứu
1.2.6. Vi khuẩn quang hợp tía
VKQH tía là các tế bào gram âm, đơn bào, có dạng cầu, xoắn, hình que ngắn, hình phẩy... đứng riêng rẽ hoặc thành chuỗi. Các loài vi khuẩn quang hợp tía đều sinh sản bằng cách phân đôi, một số loài sinh sản bằng cách nảy chồi.
Chúng có khả năng chuyển hóa năng lƣợng mặt trời thành năng lƣợng hóa học bởi quá trình quang hợp kị khí. VKQH tía thƣờng có màu hồng đến màu đỏ tía, sắc tố quang hợp chính là bacterichlorophyll a hoặc b. Cơ quan quang hợp là màng quang hợp đƣợc gắn với màng tế bào [29].
Năm 1907, Molisch là ngƣời đầu tiên phát hiện ra các vi khuẩn có sắc tố màu đỏ và có khả năng quang hợp, nên ông gọi chung vi khuẩn quang hợp này là
Rhodobacteria Molisch 1907. Nhóm này gồm hai họ là Thiorhodaceae (là những vi khuẩn tía có khả năng hình thành giọt “S” bên trong tế bào) và nhóm
Athiorhodaceae (là những vi khuẩn tía không có khả năng hình thành giọt “S” bên trong tế bào). Nhóm vi khuẩn tía bao gồm hai họ này sau này đƣợc đổi tên là bộ
Rhodospirillales và hai họ Choromatiaceae và Rhodospipillaceae.
Năm 1984, Imhoff chia nhóm vi khuẩn quang dƣỡng tía lƣu huỳnh thành hai họ là Choromatiaceae, Ecthiorhdospiriaceae và họ vi khuẩn tía không lƣu huỳnh thành họ Rhodospirillaceae [16].
Bảng 1.3: Một số đặc điểm của vi khuẩn tía
Đặc điểm Ví dụ
Nhóm/ loài -Vi khuẩn tía lƣu huỳnh (gammaproteobacteria)
-Vi khuẩn tía không lƣu huỳnh (alpha- hoặc betaproteobacteria)
Một số loài chính
Vi khuẩn tía lƣu huỳnh: Allochromatium vinosum, Thiocapsa roseopersicina
Vi khuẩn tía không lƣu huỳnh: Rhodospirillum rubrum, Rhodopseudomonas palustris, Rhodobacter sphaeroides, Rhodobacter capsulatus
Sắc tố/ màu sắc của huyền phù tế bào
-BChl a hoặc b; carotenoids chính: spirilloxanthin, spheroidene lycopene, rhodopsin và dẫn xuất của chúng.
-Màu sắc huyền phù tế bào: đỏ, đỏ tía, tía-tím, cam, nâu, vàng nâu (với những loài chứa BChl a), xanh hoặc vàng ( với những loài chƣa BChl b)
Vị trí của sắc tố trong tế bào
Nằm trong lớp màng sinh chất, đƣợc sắp xếp thành dạng ống, dạng màng, dạng túi hoặc dạng phiến lamellae
Phổ hấp thu cực đại của tế bào sống
-Những loài chứa BChl a: gần 800 nm và những vùng có bƣớc sóng từ 815-960 nm
-Những loài chứa BChl b: 835-850 nm và 1010-1040 nm Chất cho
Electron/ giọt lƣu huỳnh
-H2S, S0, S2O3 2-
, H2, Fe2+
-Nếu S0 đƣợc hình thành từ quá trình oxy hóa slulfide, thì S0 đƣợc tích lũy bên trong tế bào và điều này chỉ xảy ra ở loài vi khuẩn tía có lƣu huỳnh
Quang tự dƣỡng/ hô hấp tối
-Vi khuẩn tía lƣu huỳnh bị hạn chế về số lƣợng -Vi khuẩn tía không lƣu huỳnh đa dạng về số lƣợng
VKQH tía là nhóm vi khuẩn quang tự dƣỡng, sống kị khí hoặc kị khí tùy tiện trong môi trƣờng có ánh sáng chiếu rọi. Chúng là các vi sinh vật điển hình, rất phổ biến ở nƣớc ngọt cũng nhƣ nƣớc mặn, thƣờng cƣ trú nhiều trên bề mặt bùn các ao đầm tù, có nhiều bụn cặn các xác động thực vật [16]
Nƣớc thải chứa hỗn hợp các chất hữu cơ phân tử lƣợng nhỏ, là nguồn cơ chất tốt cho vi khuẩn tía để tăng trƣởng trong điều kiện kị yếm khí và vi hiếu khí, hiếu; vi khuẩn quang hợp thƣờng đƣợc ứng dụng cùng với các vi sinh vật dị dƣỡng
yếm khí, hiếu khí và vi tảo trong các hệ thống làm sạch nƣớc thải. Các loài thƣờng đƣợc sử dụng trong xử lý nƣớc thải là: R.capsulatus, R.spaeroides, Rhodopseudomonas palustris, Rhodospirillum rubvum …