Nghiên cứu điều kiện nuôi tăng sinh và thu nhận sinh khố

14 chu kỳ: 94C – 40 giây, 55C

3.4.1. Nghiên cứu điều kiện nuôi tăng sinh và thu nhận sinh khố

Một trong những hạn chế chung của SRB trong việc thao tác thí nghiệm cũng nhƣ thu sinh khối là sản phẩm trao đổi chất sulfide gây mùi khó chịu và độc hại. Đối với trƣờng hợp chủng S4, khả năng sử dụng nitrate làm chất nhận điện tử để sinh trƣởng cho phép nuôi tăng sinh chủng ở quy mô lớn ở điều kiện khử nitrate, tránh tiếp xúc với sulfide.

Khả năng sử dụng nitrate là chất nhận điện tử duy nhất có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo sinh khối của chủng S4 mà không sản sinh H2S gây ảnh hƣởng tới môi trƣờng (khi không cần thiết sử dụng để kết tủa kim loại), thay vào đó là tạo ra khí N2 khơng độc hại (phản ứng 3.1).

2NO3 + 12H+ + 10e  N2 + 6H2O (3.1)

Kết quả thí nghiệm so sánh quá trình sinh trƣởng bằng khử sulfate và khử nitrate cho thấy chủng S4 sinh trƣởng tốt với cả hai loại chất nhận điện tử này, tốc độ sinh trƣởng ở mức tƣơng đƣơng, thậm chí có phần trội hơn khi sinh trƣởng với nitrate do khơng có ảnh hƣởng ức chế ngƣợc của sản phẩm trao đổi chất sulfide

94

(Hình 3.18). Chính vì vậy mơi trƣờng khống chứa nitrate làm chất nhận điện tử cuối cùng đƣợc sử dụng để ni tăng sinh chủng S4 cho mục đích thu sinh khối.

Hình 3.18. Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng S4 trong môi trƣờng chứa Na-lactate là chất

cho điện tử, nitrate (NO3) hoặc sulfate (SO42) là chất nhận điện tử duy nhất

Chủng S4 đƣợc ni trong các bình serum thể tích 100 mL chứa 50 mL mơi trƣờng kỵ khí có Na-lactate (10 mM) là chất cho điện tử và nitrate (5 mM) là chất nhận điện tử cuối cùng. Nitrate đƣợc bổ sung sau mỗi 24 h ở hàm lƣợng 2,5 mM để tránh hiện tƣợng khử khơng hồn tồn tạo nitrite tích lũy trong mơi trƣờng và ức chế vi khuẩn. Giá trị OD600 của dịch nuôi đạt  0,2 sau 3 – 5 ngày, tại thời điểm đó mật độ tế bào đạt mức 2,1  1010 MPN/mL.

Sinh khối của chủng S4 đƣợc thu bằng phƣơng pháp ly tâm (trong các ống falcone 50 mL) tại 4C ở tốc độ 5000 vòng/phút trong thời gian 10 phút. Để tăng hiệu quả lắng tế bào qua quá trình ly tâm, glycerol đƣợc bổ sung vào ống ly tâm ở nồng độ 5%. Sau ly tâm chắt bỏ môi trƣờng, bổ sung 5 mL mơi trƣờng khống kỵ khí và trộn đều sinh khối để tạo dịch huyền phù đồng nhất (tăng mật độ tế bào lên 10 lần). Chuyển các phần dịch huyền phù tế bào sau ly tâm vào bình serum, đuổi oxy bằng khí nitơ trong thời gian 1 phút rồi đóng kín bình bằng nút cao su và kẹp nhơm.

0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 1 2 3 4 5 NO3 SO42 OD 600

95