Hiệu suất phânhủy của đơn chủng FBV40 đối với 2,4-D, 2,4,5-T trong đất ô
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Đã lựa chọn chủng FBV40 từ 22 chủng phân lập được từ khu vực rừng Quốc gia Ba Vì, Hà Nội với hoạt tính laccase thơ cao nhất là 107.708U/l trên mơi trường TSH1 sau 8 ngày nuôi cấy. Chủng FBV40 được phân loại thuộc chi
Rigidoporus và tên là Rigidoporus sp. FBV40. Đã phân lập, và phân loại được hai
chủng xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces được định danh là Streptomyces sp. XKBHN1 và Streptomyces sp. XKBiR929 sinh tổng hợp laccase-like khơng có bản chất là protein trong mơi trường chứa PAHs, 2,4-D, 2,4,5-T và DCĐ.
2. Đã tinh sạch và xác định đặc tính laccase của chủng FBV40 với hoạt độ
riêng là 218 U/mg, gồm 2 isozyme Lac1 và Lac2 có khối lượng phân tử lần lượt là 55 kDa và 60 kDa, chúng có các đặc tính riêng khác nhau. Sau 24h phản ứng, Lac1 đã loại được 91% màu thuốc nhuộm thương mại MN.FBN ở nồng độ 50 mg/L. Lần đầu tiên đã tinh sạch được laccase-like từ Streptomyces sp. XKBiR929 với "hoạt độ riêng" đạt 6,93 U/mg và rất bền nhiệt ngay cả ở 100oC, trong vịng 3 h hoạt tính khơng thay đổi; sự ảnh hưởng bởi chất ức chế protein như L-lys, EDTA, SDS rất khác so với laccase thật; loại được 76% màu thuốc nhuộm hoạt tính MN.FBN ở nồng độ ban đầu 50 mg/L trong môi trường pH 1 khi có mặt của chất gắn kết ViO sau 5 h;
3. Hiệu suất loại màu thuốc nhuộm tổng hợp bởi laccase thô của FBV40 ở nồng độ 100 mg/L là 82% sau 2,5h, 85% sau 4h đối với thuốc nhuộm tổng hợp nhóm azo NY1, NY7 và 70% sau 48h đối với thuốc nhuộm NY5 nhóm anthraquinone. Có mối quan hệ tỷ nghịch lệ giữa mức độ giảm hoạt tính laccase với nồng độ chất gắn kết trong quá trình loại màu thuốc nhuộm tổng hợp;
4. Sau 138 h với sự có mặt 0,1g D-glucose, laccase thơ từ Rigidoporus sp. FBV40 đã loại được 99% màu thuốc nhuộm MN.FBN và khi khơng có mặt D- glucose thì chỉ loại 44%. Sau 1 ngày nuối cấy Rigidoporus sp. FBV40 ở môi trường chứa 100 mg/L thuốc nhuộm MN.FBN và 0,5g D-glucose 97,2% màu đã bị loại;
5. Laccase thô của FBV40 phân hủy 40,55 đến 98,45% 2,4,5-T tinh khiết ở các cơng thức thí nghiệm với hàm lượng 2,5 mg. Khi hàm lượng 2,4-D, 2,4,5-T lên tới 556,92 mg/kg và 981,89 mg/kg, sau 27 ngày, laccase thô đã phân hủy 49,5 và 37,7%. Sau 7 đến 10 ngày nuôi cấy chủng Rigidoporus sp. FBV40 phân hủy 11,44% (7,2 mg/kg) chất diệt cỏ 2,4-D với hàm lượng ban đầu 62,95 mg/kg và
12,13% (7,7 mg/kg) 2,4,5-T với hàm lượng ban đầu là 63,5 mg/kg. Hỗn hợp nấm đảm và nấm sợi FBV40, FBD154 và FNBLa1 phân hủy 56,07% (35,29 mg/kg) 2,4- D và 36,06% (22,89 mg/kg) 2,4,5-T;
6. Sau 8 ngày nuôi cấy chủng FBV40 phân hủy 44,7% đồng loại 2,3,7,8- TCDD với độ độc ban đầu 2000 ng TEQ/L, trong khi hỗn hợp các chủng nấm đảm FBV40, FBD154 và nấm sợi FNBLa1 đều sinh tổng hợp laccase phân hủy gấp hơn 2 lần (92,9%) so với đơn chủng FBV40.
Kiến nghị
Kết quả nghiên cứu của luận án đã cung cấp cơ sở khoa học và mở ra định hướng nghiên cứu ứng dụng khi sử dụng laccase, laccase-like, bản thân chủng vi sinh vật và tổ hợp các loại chủng vi sinh vật để nghiên cứu, sáng tạo nên công nghệ mới phục vụ cho mục đích xử lý ơ nhiễm mơi trường bởi các hợp chất hữu cơ khó phân hủy nói chung, xử lý, khử độc mơi trường ơ nhiễm chất diệt cỏ chứa dioxin nói riêng và trong xử lý nước thải dệt nhuộm trong quân đội có những nét đặc thù ở các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Tuy nhiên, để đạt mục đích trên, một số nghiên cứu cần tiếp tục tập trung nghiên cứu thực hiện đó là:
Tiếp tục nghiên cứu mơ hình ở các quy mơ khác nhau trong phịng thí nghiệm và ngồi thực tế để đánh giá khả năng sử dụng chủng nấm đặc biệt là tổ hợp các chủng nấm có khả năng sinh tổng hợp laccase trong việc phân hủy chất diệt cỏ chứa dioxin trong đất ô nhiễm tại sân bay Biên Hòa.
Tiếp tục nghiên cứu khả năng loại màu thuốc nhuộm hoạt tính thương mại ở các quy mơ thực tế khác nhau để có thể từng bước tiến tới nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong quân đội bằng việc sử dụng laccase hoặc chủng nấm, xạ khuản có khả năng sinh tổng hợp laccase, laccase-like.
Nghiên cứu cơ chế phân hủy (con đường chuyển hóa) màu thuốc nhuộm tổng hợp cũng như màu thuốc nhuộm hoạt tính thương mại, chất diệt cỏ chứa dioxin bằng laccase chủng nấm, laccase-like và bản thân các chủng vi sinh vật.