14 chu kỳ: 94C – 40 giây, 55C
3.4.3. Kiểm tra mật độ và hoạt tính của vi khuẩn trong hạt gel alginate
Mật độ tế bào và hoạt tính khử sulfate của chủng S4 trong các hạt gel alginate đƣợc xác định tại thời điểm 1 ngày sau khi tạo hạt và sau đó là định kỳ mỗi tháng 1 lần. Đánh giá mức độ sống sót và hoạt tính khử sulfate của SRB trong các hạt gel không chỉ giúp cung cấp thơng tin về đặc tính của sản phẩm mà cịn là cơ sở để đƣa ra khuyến cáo về thời gian bảo quản hạt gel trƣớc khi đƣa vào các hệ thống xử lý nƣớc thải.
Định tính: Mật độ tế bào chủng S4 trong các hạt gel alginate đƣợc xác định nhanh
bằng phƣơng pháp nhuộm DAPI. Tín hiệu huỳnh quang từ các mẫu nhuộm DAPI thể hiện mật độ tế bào vi khuẩn cao trong các hạt gel (Hình 3.20).
Hình 3.20. Tín hiệu huỳnh quang từ các tế bào của chủng S4 trong hạt gel alginate sau khi
nhuộm DAPI và quan sát dƣới kính hiển vi huỳnh quang
Định lƣợng: Mật độ tế bào đƣợc xác định bằng phƣơng pháp MPN. Kết quả cho
thấy mật độ tế bào chủng S4 trong hạt gel alginate sau khi mới tạo thành đạt mức 2,2 × 109 MPN/mL và giữ mức khá ổn định trong 3 tháng bảo quản (Hình 3.21A). Sau 6 tháng, mật độ tế bào chủng S4 trong hạt gel alginate giảm 50% so với ban đầu, cịn 1,2 × 109 MPN/mL và giảm mạnh sau 8 tháng bảo quản.
Mức sinh trƣởng và hoạt tính khử sulfate đƣợc xác định bằng cách cấy 1 mL dịch gel hịa tan vào bình serum chứa mơi trƣờng FWS có Na-lactate (10 mM) làm chất cho điện tử và sulfate (28 mM) làm chất nhận điện tử cuối cùng (thí nghiệm đƣợc lặp lại 2 lần song song). Sinh trƣởng của vi khuẩn trong bình đƣợc xác định theo mật độ quang của dịch ni đo tại bƣớc sóng 600 nm sau 7 ngày nuôi đạt 0,2,
97
tƣơng đƣơng mức sinh trƣởng tối đa của chủng này khi đƣợc nuôi ở môi trƣờng tƣơng tự, với mức cấp giống ban đầu là 10% thể tích. Hoạt tính khử sulfate xác định thơng qua lƣợng sulfide tạo ra trong bình ni sau 7 ngày đạt 3,94 mM (126,08 mg/L) tƣơng đƣơng với tốc độ tạo sulfide là 18,01 mg/L/ngày tại thời điểm mới tạo hạt gel, và duy trì tƣơng đối ổn định sau 6 tháng bảo quản (Hình 3.21B).
Hình 3.21. Biến đổi về mật độ tế bào (A) và hoạt tính khử sulfate (B) của chủng S4 trong
hạt alginate theo thời gian
Để thuận tiện cho việc trình bày các thí nghiệm ứng dụng trong xử lý AMD dƣới đây, sản phẩm sinh học dạng hạt gel alginate bao gói tế bào chủng S4 đƣợc đặt tên là SRA (Sulfate Reducing Alginate). Dựa trên kết quả phân tích mật độ tế bào và hoạt tính khử sulfate của chủng S4 trong các hạt alginate ở trên, thời hạn sử dụng đối với sản phẩm SRA ở nghiên cứu này đƣợc xác định là 6 tháng.
Như vậy, chủng S4 được bao gói trong alginate tạo chế phẩm SRA gồm các hạt gel hình cầu với đường kính 2,5 mm, có mật độ tế bào 108 (MPN/hạt), ổn định về mật độ tế bào và hoạt tính khử sulfate trong điều kiện bảo quản ở nhiệt độ phòng, nước cất đã loại oxy, thời gian bảo quản 6 tháng.
Trong nghiên cứu tiếp theo, chế phẩm SRA đƣợc chứng minh vai trị khởi động q trình khử sulfate trong xử lý AMD và đánh giá hiệu quả xử lý ở mơ hình phịng thí nghiệm với AMD nhân tạo và ở mơ hình pilot với AMD từ nhà máy chế biến thiếc Thiện Kế.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 1 2 3 6 8.5 18 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 6 8.5 18 Mật độ tế bào (x10 9 MPN/m L)
Thời gian (tháng) Thời gian (tháng)
Nồng độ sulf ide ( mM ) (A) (B)
98