6 trang 10 lượt tải

Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3 - Phân lập và nhận diện một số dòng vi sinh vật

19

Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3 - Phân lập và nhận diện một số dòng vi sinh vật. Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem.

Môn: Tài liệu Tổng hợp 3.6 K tài liệu

Trường: Tài liệu khác 3.9 K tài liệu

Tác giả:

Profile

Trần Thị Tố Uyên

1 tháng trước
Tải xuống
Báo cáo
Danh sách Quiz
Tải xuống
/6
Đại học Nguyễn Tất Thành
37
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3
Phân lập và nhận diện một số dòng vi sinh vật có hoạt tính sinh học
phân giải lipid trong nước thải của các cơ sở chế biến thủy sản
Giang Cẩm Tú
*
, Mai Tấn Đạt, Ngô Thanh Nhàn
Khoa Công nghệ Sinh học - Môi trường, Đại học Nguyễn Tất Thành
*
gcamtu@gmail.com
Tóm tắt
Đề tài ―Phân lập một số dòng vi sinh vật có hoạt tính sinh học phân giải lipid trong nước thải
của các cơ sở chế biến thủy sản‖ với mục tiêu xác định được các dòng vi sinh vật có khả năng
phân giải được lipid có trong nước thải của các công ty chế biến thủy sản. Các thí nghiệm được
bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên. Qua 6 mẫu nước thải thu từ 3 công ty: Công ty Cổ phần
Kinh doanh Thủy Hải sản Sài Gòn, Công ty TNHH Chế biến Thủy sản Thanh Hải, Công ty Cổ
phần Chế biến Thủy sản Trung Sơn và 8 mẫu nước thải từ Công ty Thủy sản Miền Nam, Cần
Thơ phân lập được 33 dòng vi sinh vật. Trong số 33 dòng vi sinh vật phân lập được, sau khi
kiểm tra hoạt tính phân giải lipid có 22 dòng có khả năng kết tủa tạo vòng halo trên môi trường
Tween 20, chứng tỏ 22 dòng vi sinh vật này có khả năng sinh lipase, chiếm tỉ lệ: 66,6% (22/33).
Trong đó có 5 dòng có khả năng phân giải lipid cao là: TSB1, SGA1, SGA2; M1A2-2 và
M2A2-1. 5 dòng triển vọng này, sau khi giải trình tự 16S rRNA định danh được 3 dòng vi
khuẩn là Pseudomonas otitidis, Pseudomonas aeruginosa và Acinetobacter tandoii.
® 2018 Journal of Science and Technology - NTTU
Nhận 06.09.2018
Được duyệt 03.09.2018
Công bố 20.09.2018
Từ khóa
vi sinh vật, phân giải,
lipid,
nước thải thủy sản
1 Giới thiệu
Nước ta có lợi thế rất lớn trong ngành đánh bắt và chế biến
thủy hải sản, do nằm tiếp giáp với bờ biển trải dài 3.260km
từ Bắc tới Nam. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp thủy
sản rất phong phú, đa dạng từ các loại thủy sản tự nhiên đến
nuôi công nghiệp, đồng thời các nhà máy chế biến thủy sản
cũng trở nên phát triển. Do sự đa dạng về chủng loại, hình
thức chế biến, nên các thành phần trong nước thải của thủy
sản hết sức phức tạp. Nước thải thủy sản chứa phần lớn các
chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ động vật và có thành phần
chủ yếu là protein, lipid. Trong hai thành phần này, lipid
gây ảnh hưởng lớn đến môi trường vì lipid không tan trong
nước. Khi xả vào nguồn nước, lớp váng lipid còn tồn tại
trên mặt nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong
nước và ảnh hưởng đến vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để
phân hủy các chất hữu cơ.
Hiện nay, có nhiều phương pháp được thực hiện loại bỏ lớp
váng lipid từ nước thải thủy sản như phương pháp vật lí,
phương pháp hóa học cũng mang lại hiệu quả tốt. Tuy
nhiên, cả hai phương pháp này tốn nhiều chi phí khi phát
triển trên qui mô lớn. Dựa vào hoạt động sống của vi sinh
vật mà các kĩ thuật xử lí chất thải bằng vi sinh thu hút rất
nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trong qui mô
phòng thí nghiệm. Để nghiên cứu được thành công, điều
cần thiết là phải phân lập và chọn được loại vi sinh có khả
năng phân giải lipid cao dưới điều kiện chọn môi trường
dinh dưỡng, nồng độ pH và nhiệt độ phát triển của vi sinh
vật.
Các nghiên cứu ngoài nước như Nhật Bản, Ấn Độ, Anh,
Iran đã phát hiện ra một số loài vi sinh có khả năng phân
giải lipid như các chủng vi khuẩn Acinetobacter sp. SOD -
1 từ nghiên cứu của Sugimori et al., 2002 [1];
Acinetobacter sp. SS - 192 và Pseudomonas aeruginosa SS
- 219 của Sugimori và Utsue (2012) [2] hay Bacillus sp. của
Okuda et al., 1991 [3] có khả năng phân giải lipid. Các chi
Pseudomonas, Vibrio, Sarcine, Bacillus, Alcaligenes,
Burkholderia, Chromobacterium,…có khả năng sản sinh ra
enzym lipase nội bào và ngoại bào, chuyển triglyceride
trong phản ứng thủy phân thành sản phẩm glycerin và acid
béo. Sau đó, glycerin và acid béo lại được chuyển hóa thành
nhiều sản phẩm khác. Ở trong nước, chỉ có một vài nghiên
cứu về vi sinh phân giải lipid như nghiên cứu của Nguyễn
Văn Trương (2014) [4], Võ Hồng Chi (2011) [5], Ngô
Đại học Nguyễn Tất Thành
38
Thanh Phong (2014) [6], tuy nhiên vẫn còn hạn chế. Vì
vậy, việc nghiên cứu, phân lập một số dòng vi khuẩn để
ứng dụng các vi sinh vật vào việc xử lí nước thải lipid là
một việc cần thiết và mang tính ứng dụng cao.
2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1 Vật liệu
Mẫu nước thải được lấy trực tiếp từ ống thải của các công
ty chế biến thủy sản xuống kênh Tham Lương, KCN Tân
Tạo, Tân Tạo A, Bình Tân, Tp.HCM, như Công ty Cổ phần
Kinh doanh Thủy Hải sản Sài Gòn (Đ/c: 4-8 Đường 1A,
Tân Tạo A, Bình Tân, Tp.HCM), Công ty TNHH chế biến
thủy sản Thanh Hải (Đ/c: Đường số 1, Tân Tạo A, Bình
Tân, Tp.HCM), Công ty Cổ phần Chế biến Thủy sản Trung
Sơn (Đ/c: 2, Song hành, Tân Tạo A, Bình Tân, Tp.HCM),
mẫu nước thải ở bể chứa và khu vực đóng gói sản phẩm ở
Công ty Thủy sản Miền Nam, Cần Thơ.
2.2 Hóa chất:
Bảng 1 Môi trường phân lập vi sinh [7]
Thành phần
Hàm lượng
Dầu thực vật
10g
(NH
4
)
2
SO
4
0,5g
MgSO
4
.7H
2
O
5g
KH
2
PO
4
1g
Nước
1 lít
Khử trùng và chỉnh pH= 6,5 - 7,5
Bảng 2 Môi trường Luria Bertani (LB)( Bennasar et al., 1998)[6]
Thành phần
Hàm lượng
peptone
10g
yeast extract
5g
NaCl
5g
agar
20g
nước
1 lít
Khử trùng và chỉnh pH=6,5-7,5.
Bảng 3 Môi trường Tween 20 ( El- Bestawy et al., 2005)[8]
Thành phần
Hàm lượng
peptone
10g
NaCl
5g
agar
20g
nước
1 lít
Bổ sung 1 % Tween 20 ( Tween 20 được khử
trùng nhiệt ướt ở 121
0
C trong 20 phút trước khi
được bỏ vào môi trường) và điều chỉnh pH = 7,5.
Hóa chất nhuộm Gram: crystal violet, dung dịch lugol, cồn
96%, fushin.
2.3 Phương pháp thí nghiệm
2.3.1 Thu mẫu và phân lập các dòng vi sinh vật
14 mẫu gồm 6 mẫu được thu tại các ống xả nước thải của
các công ty chế biến thủy sản thuộc KCN Tân Tạo A,
Tp.HCM và 8 mẫu thu trong các bể chứa nước thải ở các
khu vực chế biến và đóng gói thuộc Công ty Thủy sản Miền
Nam, Cần Thơ.
Mẫu lấy được sẽ lưu trữ trong lọ nhựa có nắp, sau khi thu
về được bảo quản trong tủ mát và được sử dụng trong vòng
3 ngày kể từ ngày thu.
Mẫu nước thải được thu về tiến hành lắc đều để các thành
phần trong mẫu được xáo trộn giúp dễ dàng thu hết mẫu vi
khuẩn mà không bỏ sót. Rút 1ml dung dịch gốc cho vào
5ml môi trường phân lập sau đó đem ủ ở 30
0
C trên máy lắc
120rpm trong 72 tiếng.
Dùng micropipette P200 hút 100µl mẫu từ môi trường phân
lập vào tâm của đĩa môi trường LB, trải mẫu nước vừa nhỏ
ra khắp các bề mặt của môi trường cấy. Thao tác này rất
quan trọng vì khi trải kĩ sẽ thu được nhiều khuẩn lạc rời
khác nhau tăng hiệu suất phân lập.
Sau đó tiến hành bảo quản trong tủ ủ 30
0
C trong khoảng 1-
2 ngày để vi khuẩn có thời gian thích nghi với môi trường
và phát triển.
2.3.2 Đặc điểm hình thái tế bào vi khuẩn
Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn được
nhuộm Gram và kiểm tra dưới kính hiển vi vật kính 40X.
2.3.3 Khảo sát khả năng phân giải lipid trên môi trường
Tween 20
Mẫu khuẩn lạc sau khi đã làm ròng sẽ được nuôi trong môi
trường LB không có agar ở nhiệt độ 30
0
C, lắc 120
vòng/phút trong 3 ngày để tăng sinh khối. Sau 3 ngày nuôi
lỏng, các chủng vi khuẩn sẽ được thử trên môi trường
Tween 20. Lấy 20µl mẫu nhỏ vào đĩa môi trường Tween 20
đã được đục giếng. Quan sát và đo đường kính vòng halo
trên môi trường Tween qua 3 mốc thời gian 3 ngày, 4 ngày,
5 ngày.
2.3.4 Định danh các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải
lipid tốt nhất
Tuyển chọn những dòng vi sinh vật có khả năng phân giải
lipit tốt nhất thông qua số liệu đường kính vòng halo đã đo
được. Tiến hành gửi mẫu để định danh chủng vi khuẩn
được chọn. Sử dụng phần mền BLAST để so sánh mức độ
tương đồng của chuỗi trình từ vùng 16S rRNA với dữ liệu
trên ngân hàng gene của NCBI (National Center for
Biotechnology Information) để xác định tên loài của chủng
vi khuẩn.
2.4 Phương pháp xử lí số liệu
Các thí nghiệm trong qui mô phòng thí nghiệm được thực
hiện lặp lại 3 lần và được tính toán thống kê bằng phần
mềm SAS 9.1
3 Kết quả và thảo luận
3.1 Thu mẫu và phân lập các dòng vi sinh vật từ mẫu nước
thải
Đại học Nguyễn Tất Thành
39
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3
Từ những mẫu nước thải lấy tại các ống nước thải của các
công ty phân lập được 33 dòng vi sinh vật có đặc điểm và
hình dạng khác nhau. Các dòng vi khuẩn này có chung đặc
tính là sinh trưởng và phát triển trong điều kiện hiếu khí.
3.2 Đặc điểm hình thái tế bào vi khuẩn
Phần lớn các dòng vi khuẩn có khuẩn lạc dạng tròn, bìa
nguyên, độ nổi mô, màu trắng đục hoặc trắng trong; một số
ít khuẩn lạc có dạng không đều, độ nổi lài, màu vàng đục và
nâu đục. Đặc điểm màu sắc, hình dạng, độ nổi và dạng bìa
của các dòng vi khuẩn trên môi trường LB được quan sát
sau khi nuôi cấy sau 2 ngày.
Bảng 4 Đặc điểm hình thái của khuẩn lạc
Đặc điểm hình thái
Số lượng
Tỉ lệ %
Hình dạng
Tròn
25
75,8
Màu sắc
Không đều
8
24,2
Trắng trong
1
3,0
Trắng đục
22
66,7
Vàng chanh
9
27,3
Nâu
1
3,0
Độ nổi
Mô
20
60,6
Lài
13
39,4
Dạng bìa
Nguyên
24
72,7
Răng cưa
9
28,3
Hình 1 Một số khuẩn lạc của vi khuẩn phân lập được
trên môi trường LB
A: Dòng TSA1: khuẩn lạc tròn, có bìa nguyên, màu trắng
đục, lài
B: Dòng SGB2: khuẩn lạc tròn, có bìa nguyên, màu vàng
chanh, mô.
C: Dòng M1A1- 2: khuẩn lạc trắng đục, tròn, bìa nguyên,
độ nổi mô
D: Dòng M1A1- 1: khuẩn lạc trắng đục, tròn, bìa nguyên,
độ nổi mô
Bảng 5 Kết quả nhuộm Gram
STT
Tên mẫu
Hình dạng
Gram
1
THA1
Que
+
2
THA2
Que
+
3
THB1
Cầu
-
4
THB2
Que
-
5
TSA1
Cầu
+
6
TSA2
Que
-
7
TSB1
Que
-
8
TSB2
Cầu
-
9
SGA1
Que
-
10
SGA2
Que
-
11
SGB1
Cầu
+
12
SGB2
Cầu
-
13
SGB3
Que
-
14
M
1
A
1
- 1
Que
-
15
M
1
A
1
- 2
Cầu
-
16
M
1
A
2
- 1
Que
+
17
M
1
A
2
- 2
Que
-
18
M
2
A
1
- 1
Que
-
19
M
2
A
1
- 2
Cầu
-
20
M
2
A
2
- 1
Que
-
21
M
2
A
2
- 2
Que
+
22
M
3
A
1
- 1
Cầu
+
23
M
3
A
1
-
2
Cầu
-
24
M
3
A
1
-
3
Cầu
-
25
M
3
A
1
-
4
Que
+
26
M
3
A
2
-
1
Cầu
-
27
M
3
A
2
-
2
Que
+
28
XKA
1
- 1
Cầu
-
29
XKA
1
- 2
Que
-
30
XKA
1
- 3
Cầu
-
31
XKA
2
- 1
Que
+
32
XKA
2
- 2
Que
-
33
XKA
2
- 3
Cầu
+
Chú thích: (+): Gram dương (-): Gram âm
Trong tổng số 33 dòng có 14 dòng tế bào vi sinh vật hình
cầu và 19 dòng tế bào vi sinh vật hình que và trong đó 11
dòng là vi khuẩn Gram (+) 22 dòng là Gram (-)
3.3 Khảo sát khả năng phân giải lipid trên môi trường
Tween 20
3.2.1. Đối với các dòng vi khuẩn phân lập từ nước thải ở
KCN Tân Tạo A, Tp.HCM
Với kết quả sau 2 ngày một số mẫu đã xuất hiện những
điểm kết tủa quanh giếng nhưng chưa có hình dạng rõ rệt.
Tiếp tục thử hoạt tính sau 3 ngày, 4 ngày, 5 ngày, cho thấy
có 9 mẫu xuất hiện vòng kết tủa halo rõ rệt. Tiến hành đo
đường kính vòng halo của 9 mẫu.
Bảng 6 Kết quả thử hoạt tính của các dòng vi khuẩn sau 3, 4, 5 ngày
STT
Tên mẫu
Đường kính vòng halo (cm)
3 ngày
4 ngày
5 ngày
1
THA1
1.4
cd
2.9
b
3.7
ab
2
THA2
0.63
e
1.3
d
1.83
d
3
THB1
0.63
e
3.06
ab
3.15
bc
4
THB2
1.23
d
2.83
ab
3.16
bc
Đại học Nguyễn Tất Thành
40
5
TSA1
0.63
e
3.28
ab
3.8
ab
6
TSB1
2.4
a
3.65
a
4.05
a
7
TSB2
1.43
cd
2.13
c
2.73
c
8
SGA1
1.76
bc
3.11
ab
3.9
ab
9
SGA2
1.96
ab
3.15
ab
3.95
ab
CV%
15.745
10.727
10.959
Lsd 0.01
0.497
0.722
0.867
Hình 2 Biểu đồ đường kính trung bình vòng halo
của các dòng vi khuẩn sau 3 ngày, 4 ngày, 5 ngày.
Qua ngày thứ 3 đường kính các vòng halo giữa các dòng vi
khuẩn có khác biệt rõ rệt. Ở dòng TSB1 có đường kính lớn
nhất (tương ứng với đường kính là 2.4cm) kế tiếp là dòng
SGA2 (đường kính 1.96cm), hai dòng này có giá trị tương
đương nhau về ý nghĩa thống kê. Bên cạnh đó, các dòng vi
khuẩn SGA1, TSB2, THA1, THB2 có đường kính dao động
khoảng 1.3 – 1.76cm. Những dòng vi khuẩn còn lại TSA1,
THA2, THB1 có đường kính bằng nhau (đường kính 0.63)
có ý nghĩa về mặt thống kê.
Đến ngày thứ 4 đường kính của vòng phân giải halo giữa
các dòng tăng đột biến. Dòng THB1 và dòng TSA1 lần lượt
tăng từ 0.63cm lên thành 3.06cm và 3.28cm. Sự khác biệt
này là do đặc tính sinh trưởng và phát triển khác nhau giữa
các dòng vi khuẩn nên đường kính vòng halo cũng khác
nhau. Kết quả thử hoạt tính ở ngày thứ 4 cũng cho thấy
dòng TSB1 có vòng halo lớn nhất (tương đương đường
kính 3.65cm).
Sang ngày thứ 5, dựa vào số liệu từ Bảng 6 cho thấy đường
kính vòng halo của các dòng vi khuẩn tăng chậm lại.
Đường kính vòng halo giữa các dòng vi khuẩn dao động từ
2.73cm – 3.95cm. Riêng dòng TSB1 vẫn có đường kính lớn
nhất 4.05cm và dòng THA2 có mức tăng thấp nhất, từ ngày
thứ 3 đường kính 0.63cm sang ngày thứ 5 đường kính
1.83cm.
Tóm lại, kết quả thử hoạt tính lipase trên môi trường Tween
20 cho thấy dòng TSB1 có khả năng tạo vòng halo có
đường kính cao nhất (4.05cm) ở ngày thứ 5, khác biệt có ý
nghĩa thống kê so với phần còn lại. Qua kết quả trên, ta
chọn được 3 dòng có khả năng tạo vòng halo cao nhất là:
TSB1, SGA1, SGA2 để tiến hành định danh bằng phương
pháp sinh học phân tử.
Hình 3 Kết quả thử hoạt tính của dòng TSB1
3.2.2. Đối với các dòng vi khuẩn phân lập từ nước thải ở
Công ty Thủy sản Miền Nam, Cần Thơ
Kết quả theo dõi ngày thứ nhất, các vi sinh vật chưa phát
triển rõ rệt. Tiếp tục thử hoạt tính sau 2 ngày, 3 ngày, 4
ngày, 5 ngày, cho thấy có 13/20 mẫu xuất hiện vòng kết tủa
halo rõ rệt. Do khi chuyển từ môi trường này sang môi
trường khác, vi sinh vật cần có thời gian thích nghi với môi
trường, sau đó mới tiến hành sinh trưởng và phát triển. Do
đó, trong ngày đầu tiên vi sinh vật chưa thể hiện hoạt tính
rõ rệt. Đến những ngày tiếp theo, các dòng vi sinh vật đã
bắt đầu thích nghi nên đã sinh trưởng và sinh sản mạnh vì
vậy mà hàm lượng lipase để sinh ra cũng tăng dần.
Bảng 7 Kết quả thử hoạt tính các dòng vi khuẩn sau 2 ngày, 3
ngày, 4 ngày, 5 ngày sau khi đã được xử lí thống kê
STT
Tên mẫu
Đường kính vòng halo (cm)
2 ngày
3 ngày
4 ngày
5 ngày
1
M
1
A
1
- 1
1.13
b
1.50
d
2.56
bc
3.26
bc
2
M
1
A
1
- 2
0.70
e
1.06
ih
1.50
ef
1.86
e
3
M
1
A
2
- 2
1.43
a
2.50
a
3.50
a
4.50
a
4
M
2
A
2
- 1
0.84
d
2.05
b
3.08
ab
4.06
a
5
M
2
A
2
- 2
0.40
f
0.70
j
1.0
fg
1.30
f
6
M
3
A
1
- 1
0.98
c
1.30
e
1.92
de
2.40
de
7
M
3
A
1
-
2
1.10
b
1.60
cd
2.50
c
3.40
b
3 ngày
4 ngày
5 ngày
Đại học Nguyễn Tất Thành
41
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3
8
M
3
A
1
-
4
0.90
cd
1.20
fg
2.50
c
2.50
b
9
M
3
A
2
-
2
0.82
d
1.25
ef
1.90
de
2.50
d
10
XKA
1
- 1
0.65
e
0.95
i
2.16
cd
2.50
d
11
XKA
1
- 2
0.70
e
1.10
gh
2.22
cd
2.56
d
12
XKA
2
- 1
0.24
g
0.59
j
0.85
g
1.12
f
13
XKA
2
- 2
1.20
b
1.70
c
2.24
cd
2.80
cd
CV%
LSD 0,01
5,25
3,81
11,60
8,82
0,10
0,12
0,57
0,55
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
ngày 2 ngày 3 ngày 4 ngày 5
M1A1- 1 M1A1- 2 M1A2- 2 M2A2- 1
M2A2- 2 M3A1- 1 M3A1- 2 M3A1- 4
M3A2- 2 XKA1- 1 XKA1- 2 XKA2- 1
XKA2- 2
Hình 4 Biểu đồ đường thể hiện hoạt tính phân giải lipid của các
chủng vi khuẩn theo các ngày (từ ngày thứ 2 đến ngày thứ 5).
Ở ngày thứ 2 thử hoạt tính, đường kính các vòng halo giữa
các dòng vi khuẩn có khác biệt rõ rệt. Ở dòng M1A2- 2 có
đường kính lớn nhất (tương ứng với đường kính là 1,43cm),
kế tiếp là 3 dòng M1A1- 1, M3A1- 2, XKA2- 2 đường kính
trong khoảng 1,10cm đến 1,20cm, các dòng này có giá trị
tương đương nhau về ý nghĩa thống kê. Bên cạnh đó, những
dòng vi khuẩn còn lại có đường kính dao động trong
khoảng 0,24cm đến 0,98cm, có ý nghĩa về mặt thống kê.
Đến ngày thứ 3, đường kính của vòng phân giải halo giữa
các dòng tăng khác biệt rõ rệt. Dòng M1A2- 2 tăng từ
1,43cm lên thành 2,50cm và kế tiếp dòng M2A2- 1 tăng đột
biến từ 0,84cm lên thành 2,05cm. Sự khác biệt này là do
đặc tính sinh trưởng và phát triển khác nhau giữa các dòng
vi khuẩn nên đường kính vòng halo cũng khác nhau từ ngày
thứ 2, dòng M1A2-2 có đặc tính sinh trưởng nhanh và
mạnh nhất so với những dòng còn lại. Các dòng còn lại tăng
dao động trong khoảng 0,59cm đến 1,70cm
Sang ngày thứ 4, ta thấy đường kính vòng halo của các
dòng vi khuẩn tăng đều. Đường kính vòng halo giữa các
dòng vi khuẩn dao động từ 1,0cm – 2,56cm. Riêng dòng
M1A2- 2 vẫn có đường kính lớn nhất 3,50cm và hai dòng
M2A2- 2, XKA2- 1 có mức tăng thấp nhất. Từ ngày thứ 2
sang ngày thứ 4, đường kính dao động trong khoảng
0,24cm đến 1,0cm.
Dựa vào Bảng 7 cho thấy, ngày thứ 5 các dòng vi khuẩn
vẫn tăng đều, thể hiện rõ nhất ở hai dòng có đường kính lớn
là M1A2- 2 (đường kính từ ngày thứ 3 là 3,50cm lên thành
4,50cm ở ngày thứ 5) và M2A2- 1 (đường kính từ ngày thứ
3 là 3,08cm lên thành 4,06cm ở ngày thứ 5), hai dòng có
giá trị tương đương nhau về ý nghĩa thống kê. Các dòng
M1A1- 2, M2A2- 2, XKA2- 1 phát triển chậm, có đường
kính dao động trong khoảng 0,24cm đến 1,86cm từ ngày
thứ 2 đến ngày thứ 5. Sự phát triển chậm này do đặc điểm
sinh trưởng và phát triển của chúng.
Tóm lại, kết quả thử hoạt tính lipase trên môi trường Tween
20 cho thấy dòng M1A2- 2 và M2A2- 1 có khả năng tạo
vòng halo có đường kính cao nhất (lần lượt là 4,50cm và
4,06cm, giá trị tương đương nhau về ý nghĩa thống kê). Ở
ngày thứ 5, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với phần còn
lại. Qua kết quả trên, ta chọn được 2 dòng có khả năng tạo
vòng halo cao nhất là: M1A2- 2 , M2A2- 1 để tiến hành
định danh bằng phương pháp sinh học phân tử.
Khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng vi sinh vật
sản sinh lipase qua các ngày thứ 2, thứ 3, thứ 4 và thứ 5 đã
thể hiện rõ ở Hình 5
Hình 5 Kết quả thử hoạt tính của dòng M1A2- 2
A: 2 ngày; B: 3 ngày; C: 4 ngày; D: 5 ngày
3.4 Định danh các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải
lipid tốt nhất
Dựa trên việc giải trình tự gen 16S rRNA và so sánh với dữ
liệu trên ngân hàng gen BLAST SEARCH, định danh được
vi khuẩn có khả năng phân giải lipid của 3 mẫu được chọn:
TSB1, SGA1, SGA2, kết quả đều là vi khuẩn Pseudomonas
otitidis; M1A2-2 và M2A2-1 kết quả định danh là vi khuẩn
Đại học Nguyễn Tất Thành
42
Pseudomonas aeruginosa và Acinetobacter tandoii. Kết quả
này phù hợp với những nghiên cứu trước đây về một số
chủng thuộc chi Pseudomonas và Acinetobacter có khả
năng phân giải lipid.
4 Kết luận và kiến nghị
4.1 Kết luận
Qua các kết quả nhận được trong quá trình thực nghiệm, đi
đến một số kết luận: Từ 6 mẫu nước thải thu ở 3 công ty:
Công ty Cổ phần Kinh doanh Thủy Hải sản Sài Gòn, Công
ty TNHH Chế biến Thủy sản Thanh Hải, Công ty Cổ phần
Chế biến Thủy sản Trung Sơn và 8 mẫu nước thải từ Công
ty Thủy sản Miền Nam, Cần Thơ phân lập được 33 dòng vi
sinh vật. Trong số 33 dòng vi sinh vật phân lập được, sau
khi kiểm tra hoạt tính phân giải lipid có 22 dòng có khả
năng kết tủa tạo vòng halo trên môi trường Tween 20,
chứng tỏ 22 dòng vi sinh vật này có khả năng sinh lipase,
chiếm tỉ lệ: 66,6% (22/33). Trong đó có 5 dòng có khả năng
phân giải lipid cao là: TSB1, SGA1, SGA2; và M1A2-2 và
M2A2-1. Sau khi giải trình tự 16S rRNA, định danh được 3
dòng vi khuẩn là Pseudomonas otitidis, Pseudomonas
aeruginosa và Acinetobacter tandoii.
4.2 Kiến nghị
Tiếp tục khảo sát các điều kiện cần, thích hợp cho quá trình
sinh trưởng của các dòng có khả năng phân giải lipid để
tiến hành nuôi tăng sinh khối các dòng vi sinh vật này.
Tiếp tục định danh và trữ những dòng vi sinh vật có khả
năng phân giải lipid.
Tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính các dòng
có khả năng phân giải lipid còn lại để tìm ra điều kiện pH
tối ưu.
Tiến hành thí nghiệm hoạt tính ở qui mô lớn hơn làm nền
tảng cho những nghiên cứu sản xuất ra chế phẩm sinh học
xử lí lipid trong nguồn nước thải.
Tài liệu tham khảo
1. Sugimori D, Nakamura M, Mihara Y, 2002. Microbial degradation of lipid by Acinetobacter sp. strain SOD-1.
2. Sugimori D and Utsue T, 2012 . A study of the efficiency of edible oils degraded in alkaline conditions by Pseudomonas
aeruginosa SS-219 and Acinetobacter sp. SS-192 bacteria isolated from Japanese soi
3. Okuda et al.,1991..Study the treatment of lipid wastewater by using bacteria to lipid assimilate
4. Nguyễn Văn Trương, 2014. Phân lập và nhận diện vi khuẩn phân giải lipit trong nước thải từ quán ăn, cơ sở chế biến ở ba
phường An Thới, Long Tuyền và Thới An Đông, Khoa Khoa học Tự nhiên, Đại học Cần Thơ
5. Võ Hồng Chi, 2011. Quá trình phân hủy chất thải hữu cơ giàu dầu mỡ trong điều kiện kỵ khí. Tạp chí công nghệ sinh học
9(1)1-11
6. Ngô Thanh Phong, 2014, ―Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn phân hủy chất béo từ nước thải ở thành phố Cần Thơ‖, Khoa
Khoa học Tự nhiên, Đại học Cần Thơ
7. Lê Thị Ánh Hồng, 2015. Giáo trình môn học thực hành vi sinh vật môi trường. Viện Kĩ thuật công nghệ cao NTT, trường
Đại học Nguyễn Tất Thành, Thành phố Hồ Chí Minh
8. El- Bestawy et al.,2005. Biodegradation of palm oil mill effluent (POME) by bacterial.
Isolation and identification of microorganisms degrading lipids from wastewater
of seafood factory
Cam Tu Giang*, Tan Dat Mai, Thanh Nhan Ngo
Biotechnology & Environment, Nguyen Tat Thanh University
*
gcamtu@gmail.com
Abstract Topics: "Isolation and identification of microorganisms degrading lipids from wastewater of seafood factory" with
the aim of identifying microorganisms capable of decomposing lipids. Through 14 samples of wastewater collected at
seafood companies in Ho Chi Minh City and Can Tho city, 33 microorganisms were isolated. From 33 strains of
microorganisms isolated, 22 were capable of precipitating Halo ring formation on Tween 20, which showed that 22 strains of
this microorganism were able to produce lipase , accounting for 66.6% (22/33). There are 5 lines capable of high resolution
lipids: TSB1, SGA1, SGA2; M1A2-2 and M2A2-1. After sequencing 16S rRNA, identified three strains of Pseudomonas
otitidis, Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter tandoii.
Keywords microorganisms, decomposition, lipids, wastewater of seafood facto

Tài liệu khác của Tài liệu khác

Preview text:

Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3 37
Phân lập và nhận diện một số dòng vi sinh vật có hoạt tính sinh học
phân giải lipid trong nước thải của các cơ sở chế biến thủy sản
Giang Cẩm Tú*, Mai Tấn Đạt, Ngô Thanh Nhàn
Khoa Công nghệ Sinh học - Môi trường, Đại học Nguyễn Tất Thành *gcamtu@gmail.com Tóm tắt
Đề tài ―Phân lập một số dòng vi sinh vật có hoạt tính sinh học phân giải lipid trong nước thải Nhận 06.09.2018
của các cơ sở chế biến thủy sản‖ với mục tiêu xác định được các dòng vi sinh vật có khả năng Được duyệt 03.09.2018
phân giải được lipid có trong nước thải của các công ty chế biến thủy sản. Các thí nghiệm được Công bố 20.09.2018
bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên. Qua 6 mẫu nước thải thu từ 3 công ty: Công ty Cổ phần
Kinh doanh Thủy Hải sản Sài Gòn, Công ty TNHH Chế biến Thủy sản Thanh Hải, Công ty Cổ
phần Chế biến Thủy sản Trung Sơn và 8 mẫu nước thải từ Công ty Thủy sản Miền Nam, Cần
Thơ phân lập được 33 dòng vi sinh vật. Trong số 33 dòng vi sinh vật phân lập được, sau khi
kiểm tra hoạt tính phân giải lipid có 22 dòng có khả năng kết tủa tạo vòng halo trên môi trường Từ khóa
Tween 20, chứng tỏ 22 dòng vi sinh vật này có khả năng sinh lipase, chiếm tỉ lệ: 66,6% (22/33). vi sinh vật, phân giải,
Trong đó có 5 dòng có khả năng phân giải lipid cao là: TSB1, SGA1, SGA2; M1A2-2 và lipid,
M2A2-1. 5 dòng triển vọng này, sau khi giải trình tự 16S rRNA định danh được 3 dòng vi nước thải thủy sản
khuẩn là Pseudomonas otitidis, Pseudomonas aeruginosa và Acinetobacter tandoii.
® 2018 Journal of Science and Technology - NTTU 1 Giới thiệu
vật mà các kĩ thuật xử lí chất thải bằng vi sinh thu hút rất
nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trong qui mô
Nước ta có lợi thế rất lớn trong ngành đánh bắt và chế biến
phòng thí nghiệm. Để nghiên cứu được thành công, điều
thủy hải sản, do nằm tiếp giáp với bờ biển trải dài 3.260km
cần thiết là phải phân lập và chọn được loại vi sinh có khả
từ Bắc tới Nam. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp thủy
năng phân giải lipid cao dưới điều kiện chọn môi trường
sản rất phong phú, đa dạng từ các loại thủy sản tự nhiên đến
dinh dưỡng, nồng độ pH và nhiệt độ phát triển của vi sinh
nuôi công nghiệp, đồng thời các nhà máy chế biến thủy sản vật.
cũng trở nên phát triển. Do sự đa dạng về chủng loại, hình
Các nghiên cứu ngoài nước như Nhật Bản, Ấn Độ, Anh,
thức chế biến, nên các thành phần trong nước thải của thủy
Iran đã phát hiện ra một số loài vi sinh có khả năng phân
sản hết sức phức tạp. Nước thải thủy sản chứa phần lớn các
giải lipid như các chủng vi khuẩn Acinetobacter sp. SOD -
chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ động vật và có thành phần
1 từ nghiên cứu của Sugimori et al., 2002 [1];
chủ yếu là protein, lipid. Trong hai thành phần này, lipid
Acinetobacter sp. SS - 192 và Pseudomonas aeruginosa SS
gây ảnh hưởng lớn đến môi trường vì lipid không tan trong
- 219 của Sugimori và Utsue (2012) [2] hay Bacillus sp. của
nước. Khi xả vào nguồn nước, lớp váng lipid còn tồn tại
Okuda et al., 1991 [3] có khả năng phân giải lipid. Các chi
trên mặt nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong
Pseudomonas, Vibrio, Sarcine, Bacillus, Alcaligenes,
nước và ảnh hưởng đến vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để
Burkholderia, Chromobacterium,…có khả năng sản sinh ra
phân hủy các chất hữu cơ.
enzym lipase nội bào và ngoại bào, chuyển triglyceride
Hiện nay, có nhiều phương pháp được thực hiện loại bỏ lớp
trong phản ứng thủy phân thành sản phẩm glycerin và acid
váng lipid từ nước thải thủy sản như phương pháp vật lí,
béo. Sau đó, glycerin và acid béo lại được chuyển hóa thành
phương pháp hóa học cũng mang lại hiệu quả tốt. Tuy
nhiều sản phẩm khác. Ở trong nước, chỉ có một vài nghiên
nhiên, cả hai phương pháp này tốn nhiều chi phí khi phát
cứu về vi sinh phân giải lipid như nghiên cứu của Nguyễn
triển trên qui mô lớn. Dựa vào hoạt động sống của vi sinh
Văn Trương (2014) [4], Võ Hồng Chi (2011) [5], Ngô
Đại học Nguyễn Tất Thành 38
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3
Thanh Phong (2014) [6], tuy nhiên vẫn còn hạn chế. Vì
14 mẫu gồm 6 mẫu được thu tại các ống xả nước thải của
vậy, việc nghiên cứu, phân lập một số dòng vi khuẩn để
các công ty chế biến thủy sản thuộc KCN Tân Tạo A,
ứng dụng các vi sinh vật vào việc xử lí nước thải lipid là
Tp.HCM và 8 mẫu thu trong các bể chứa nước thải ở các
một việc cần thiết và mang tính ứng dụng cao.
khu vực chế biến và đóng gói thuộc Công ty Thủy sản Miền Nam, Cần Thơ.
2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Mẫu lấy được sẽ lưu trữ trong lọ nhựa có nắp, sau khi thu
về được bảo quản trong tủ mát và được sử dụng trong vòng 2.1 Vật liệu 3 ngày kể từ ngày thu.
Mẫu nước thải được lấy trực tiếp từ ống thải của các công
Mẫu nước thải được thu về tiến hành lắc đều để các thành
ty chế biến thủy sản xuống kênh Tham Lương, KCN Tân
phần trong mẫu được xáo trộn giúp dễ dàng thu hết mẫu vi
Tạo, Tân Tạo A, Bình Tân, Tp.HCM, như Công ty Cổ phần
khuẩn mà không bỏ sót. Rút 1ml dung dịch gốc cho vào
Kinh doanh Thủy Hải sản Sài Gòn (Đ/c: 4-8 Đường 1A,
5ml môi trường phân lập sau đó đem ủ ở 300C trên máy lắc
Tân Tạo A, Bình Tân, Tp.HCM), Công ty TNHH chế biến 120rpm trong 72 tiếng.
thủy sản Thanh Hải (Đ/c: Đường số 1, Tân Tạo A, Bình
Dùng micropipette P200 hút 100µl mẫu từ môi trường phân
Tân, Tp.HCM), Công ty Cổ phần Chế biến Thủy sản Trung
lập vào tâm của đĩa môi trường LB, trải mẫu nước vừa nhỏ
Sơn (Đ/c: 2, Song hành, Tân Tạo A, Bình Tân, Tp.HCM),
ra khắp các bề mặt của môi trường cấy. Thao tác này rất
mẫu nước thải ở bể chứa và khu vực đóng gói sản phẩm ở
quan trọng vì khi trải kĩ sẽ thu được nhiều khuẩn lạc rời
Công ty Thủy sản Miền Nam, Cần Thơ.
khác nhau tăng hiệu suất phân lập. 2.2 Hóa chất:
Sau đó tiến hành bảo quản trong tủ ủ 300C trong khoảng 1-
Bảng 1 Môi trường phân lập vi sinh [7]
2 ngày để vi khuẩn có thời gian thích nghi với môi trường Thành phần Hàm lượng và phát triển. Dầu thực vật 10g
2.3.2 Đặc điểm hình thái tế bào vi khuẩn (NH
Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn được 4)2SO4 0,5g
nhuộm Gram và kiểm tra dưới kính hiển vi vật kính 40X. MgSO4.7H2O 5g
2.3.3 Khảo sát khả năng phân giải lipid trên môi trường KH2PO4 1g Tween 20 Nước 1 lít
Mẫu khuẩn lạc sau khi đã làm ròng sẽ được nuôi trong môi
Khử trùng và chỉnh pH= 6,5 - 7,5
trường LB không có agar ở nhiệt độ 300C, lắc 120
vòng/phút trong 3 ngày để tăng sinh khối. Sau 3 ngày nuôi
Bảng 2 Môi trường Luria Bertani (LB)( Bennasar et al., 1998)[6]
lỏng, các chủng vi khuẩn sẽ được thử trên môi trường Thành phần Hàm lượng
Tween 20. Lấy 20µl mẫu nhỏ vào đĩa môi trường Tween 20 peptone 10g
đã được đục giếng. Quan sát và đo đường kính vòng halo yeast extract 5g
trên môi trường Tween qua 3 mốc thời gian 3 ngày, 4 ngày, NaCl 5g 5 ngày. agar 20g
2.3.4 Định danh các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải nước 1 lít lipid tốt nhất
Khử trùng và chỉnh pH=6,5-7,5.
Tuyển chọn những dòng vi sinh vật có khả năng phân giải
lipit tốt nhất thông qua số liệu đường kính vòng halo đã đo
Bảng 3 Môi trường Tween 20 ( El- Bestawy et al., 2005)[8]
được. Tiến hành gửi mẫu để định danh chủng vi khuẩn Thành phần Hàm lượng
được chọn. Sử dụng phần mền BLAST để so sánh mức độ peptone 10g
tương đồng của chuỗi trình từ vùng 16S rRNA với dữ liệu NaCl 5g
trên ngân hàng gene của NCBI (National Center for agar 20g
Biotechnology Information) để xác định tên loài của chủng nước 1 lít vi khuẩn.
2.4 Phương pháp xử lí số liệu
Bổ sung 1 % Tween 20 ( Tween 20 được khử
Các thí nghiệm trong qui mô phòng thí nghiệm được thực
trùng nhiệt ướt ở 1210C trong 20 phút trước khi đượ
hiện lặp lại 3 lần và được tính toán thống kê bằng phần
c bỏ vào môi trường) và điều chỉnh pH = 7,5. mềm SAS 9.1
Hóa chất nhuộm Gram: crystal violet, dung dịch lugol, cồn 96%, fushin.
3 Kết quả và thảo luận
2.3 Phương pháp thí nghiệm
2.3.1 Thu mẫu và phân lập các dòng vi sinh vật
3.1 Thu mẫu và phân lập các dòng vi sinh vật từ mẫu nước thải
Đại học Nguyễn Tất Thành
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3 39
Từ những mẫu nước thải lấy tại các ống nước thải của các 4 THB2 Que -
công ty phân lập được 33 dòng vi sinh vật có đặc điểm và 5 TSA1 Cầu +
hình dạng khác nhau. Các dòng vi khuẩn này có chung đặc 6 TSA2 Que -
tính là sinh trưởng và phát triển trong điều kiện hiếu khí. 7 TSB1 Que -
3.2 Đặc điểm hình thái tế bào vi khuẩn 8 TSB2 Cầu -
Phần lớn các dòng vi khuẩn có khuẩn lạc dạng tròn, bìa 9 SGA1 Que -
nguyên, độ nổi mô, màu trắng đục hoặc trắng trong; một số 10 SGA2 Que -
ít khuẩn lạc có dạng không đều, độ nổi lài, màu vàng đục và 11 SGB1 Cầu +
nâu đục. Đặc điểm màu sắc, hình dạng, độ nổi và dạng bìa 12 SGB2 Cầu -
của các dòng vi khuẩn trên môi trường LB được quan sát 13 SGB3 Que -
sau khi nuôi cấy sau 2 ngày. 14 M
Bảng 4 Đặc điểm hình thái của khuẩn lạc 1A1- 1 Que - Đặc điể 15 M m hình thái
Số lượng Tỉ lệ % 1A1- 2 Cầu - 16 M Hình dạng Tròn 25 75,8 1A2- 1 Que + Không đề 17 M u 8 24,2 1A2- 2 Que - 18 M Trắng trong 1 3,0 2A1- 1 Que - 19 M Màu sắc Trắng đục 22 66,7 2A1- 2 Cầu - 20 M Vàng chanh 9 27,3 2A2- 1 Que - 21 M Nâu 1 3,0 2A2- 2 Que + 22 M Mô 20 60,6 3A1- 1 Cầu + Độ nổi 23 M Lài 13 39,4 3A1- 2 Cầu - 24 M Nguyên 24 72,7 3A1- 3 Cầu - Dạng bìa Răng cưa 25 M 9 28,3 3A1- 4 Que + 26 M 3A2- 1 Cầu - 27 M3A2- 2 Que + 28 XKA1- 1 Cầu - 29 XKA1- 2 Que - 30 XKA1- 3 Cầu - 31 XKA2- 1 Que + 32 XKA2- 2 Que - 33 XKA2- 3 Cầu +
Chú thích: (+): Gram dương (-): Gram âm
Trong tổng số 33 dòng có 14 dòng tế bào vi sinh vật hình
cầu và 19 dòng tế bào vi sinh vật hình que và trong đó 11
dòng là vi khuẩn Gram (+) 22 dòng là Gram (-)
3.3 Khảo sát khả năng phân giải lipid trên môi trường
Hình 1 Một số khuẩn lạc của vi khuẩn phân lập được Tween 20 trên môi trường LB
3.2.1. Đối với các dòng vi khuẩn phân lập từ nước thải ở
A: Dòng TSA1: khuẩn lạc tròn, có bìa nguyên, màu trắng KCN Tân Tạo A, Tp.HCM đục, lài
Với kết quả sau 2 ngày một số mẫu đã xuất hiện những
B: Dòng SGB2: khuẩn lạc tròn, có bìa nguyên, màu vàng
điểm kết tủa quanh giếng nhưng chưa có hình dạng rõ rệt. chanh, mô.
Tiếp tục thử hoạt tính sau 3 ngày, 4 ngày, 5 ngày, cho thấy
C: Dòng M1A1- 2: khuẩn lạc trắng đục, tròn, bìa nguyên,
có 9 mẫu xuất hiện vòng kết tủa halo rõ rệt. Tiến hành đo độ nổi mô
đường kính vòng halo của 9 mẫu.
D: Dòng M1A1- 1: khuẩn lạc trắng đục, tròn, bìa nguyên,
Bảng 6 Kết quả thử hoạt tính của các dòng vi khuẩn sau 3, 4, 5 ngày độ nổi mô
Đường kính vòng halo (cm) STT Tên mẫu
Bảng 5 Kết quả nhuộm Gram 3 ngày 4 ngày 5 ngày STT
Tên mẫu Hình dạng Gram 1 THA1 1.4cd 2.9b 3.7ab 1 THA1 Que + 2 THA2 0.63e 1.3d 1.83d 2 THA2 Que + 3 THB1 0.63e 3.06ab 3.15bc 3 THB1 Cầu - 4 THB2 1.23d 2.83ab 3.16bc
Đại học Nguyễn Tất Thành 40
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3 5 TSA1 0.63e 3.28ab 3.8ab
đương nhau về ý nghĩa thống kê. Bên cạnh đó, các dòng vi 6 TSB1 2.4a 3.65a 4.05a
khuẩn SGA1, TSB2, THA1, THB2 có đường kính dao động 7 TSB2 1.43cd 2.13c 2.73c
khoảng 1.3 – 1.76cm. Những dòng vi khuẩn còn lại TSA1, 8 SGA1 1.76bc 3.11ab 3.9ab
THA2, THB1 có đường kính bằng nhau (đường kính 0.63) 9 SGA2 1.96ab 3.15ab 3.95ab
có ý nghĩa về mặt thống kê. CV% 15.745 10.727 10.959
Đến ngày thứ 4 đường kính của vòng phân giải halo giữa các dòng tăng độ Lsd 0.01 0.497 0.722 0.867
t biến. Dòng THB1 và dòng TSA1 lần lượt
tăng từ 0.63cm lên thành 3.06cm và 3.28cm. Sự khác biệt
này là do đặc tính sinh trưởng và phát triển khác nhau giữa
các dòng vi khuẩn nên đường kính vòng halo cũng khác
nhau. Kết quả thử hoạt tính ở ngày thứ 4 cũng cho thấy
dòng TSB1 có vòng halo lớn nhất (tương đương đường kính 3.65cm).
Sang ngày thứ 5, dựa vào số liệu từ Bảng 6 cho thấy đường
kính vòng halo của các dòng vi khuẩn tăng chậm lại.
Đường kính vòng halo giữa các dòng vi khuẩn dao động từ
2.73cm – 3.95cm. Riêng dòng TSB1 vẫn có đường kính lớn
nhất 4.05cm và dòng THA2 có mức tăng thấp nhất, từ ngày
thứ 3 đường kính 0.63cm sang ngày thứ 5 đường kính 1.83cm.
Tóm lại, kết quả thử hoạt tính lipase trên môi trường Tween
Hình 2 Biểu đồ đường kính trung bình vòng halo
20 cho thấy dòng TSB1 có khả năng tạo vòng halo có
của các dòng vi khuẩn sau 3 ngày, 4 ngày, 5 ngày.
đường kính cao nhất (4.05cm) ở ngày thứ 5, khác biệt có ý
Qua ngày thứ 3 đường kính các vòng halo giữa các dòng vi
nghĩa thống kê so với phần còn lại. Qua kết quả trên, ta
khuẩn có khác biệt rõ rệt. Ở dòng TSB1 có đường kính lớn
chọn được 3 dòng có khả năng tạo vòng halo cao nhất là:
nhất (tương ứng với đường kính là 2.4cm) kế tiếp là dòng
TSB1, SGA1, SGA2 để tiến hành định danh bằng phương
SGA2 (đường kính 1.96cm), hai dòng này có giá trị tương pháp sinh học phân tử. 3 ngày 4 ngày 5 ngày
Hình 3 Kết quả thử hoạt tính của dòng TSB1
3.2.2. Đối với các dòng vi khuẩn phân lập từ nước thải ở
Bảng 7 Kết quả thử hoạt tính các dòng vi khuẩn sau 2 ngày, 3
Công ty Thủy sản Miền Nam, Cần Thơ
ngày, 4 ngày, 5 ngày sau khi đã được xử lí thống kê
Kết quả theo dõi ngày thứ nhất, các vi sinh vật chưa phát
Đường kính vòng halo (cm)
triển rõ rệt. Tiếp tục thử hoạt tính sau 2 ngày, 3 ngày, 4 STT Tên mẫu
ngày, 5 ngày, cho thấy có 13/20 mẫu xuất hiện vòng kết tủa 2 ngày
3 ngày 4 ngày 5 ngày
halo rõ rệt. Do khi chuyển từ môi trường này sang môi 1 M1A1- 1 1.13b 1.50d 2.56bc 3.26bc
trường khác, vi sinh vật cần có thời gian thích nghi với môi 2 M1A1- 2 0.70e 1.06ih 1.50ef 1.86e
trường, sau đó mới tiến hành sinh trưởng và phát triển. Do 3 M1A2- 2 1.43a 2.50a 3.50a 4.50a
đó, trong ngày đầu tiên vi sinh vật chưa thể hiện hoạt tính 4 M2A2- 1 0.84d 2.05b 3.08ab 4.06a
rõ rệt. Đến những ngày tiếp theo, các dòng vi sinh vật đã 5 M
bắt đầu thích nghi nên đã sinh trưởng và sinh sản mạnh vì 2A2- 2 0.40f 0.70j 1.0fg 1.30f 6 M
vậy mà hàm lượng lipase để sinh ra cũng tăng dần. 3A1- 1 0.98c 1.30e 1.92de 2.40de 7 M3A1- 2 1.10b 1.60cd 2.50c 3.40b
Đại học Nguyễn Tất Thành
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3 41 8 M
sang ngày thứ 4, đường kính dao động trong khoảng 3A1- 4 0.90cd 1.20fg 2.50c 2.50b 9 M 0,24cm đến 1,0cm. 3A2- 2 0.82d 1.25ef 1.90de 2.50d 10 XKA
Dựa vào Bảng 7 cho thấy, ngày thứ 5 các dòng vi khuẩn 1- 1 0.65e 0.95i 2.16cd 2.50d 11 XKA
vẫn tăng đều, thể hiện rõ nhất ở hai dòng có đường kính lớn 1- 2 0.70e 1.10gh 2.22cd 2.56d 12 XKA
là M1A2- 2 (đường kính từ ngày thứ 3 là 3,50cm lên thành 2- 1 0.24g 0.59j 0.85g 1.12f 13 XKA
4,50cm ở ngày thứ 5) và M2A2- 1 (đường kính từ ngày thứ 2- 2 1.20b 1.70c 2.24cd 2.80cd CV% 5,25 3,81 11,60 8,82
3 là 3,08cm lên thành 4,06cm ở ngày thứ 5), hai dòng có LSD 0,01 0,10 0,12 0,57 0,55
giá trị tương đương nhau về ý nghĩa thống kê. Các dòng
M1A1- 2, M2A2- 2, XKA2- 1 phát triển chậm, có đường 5
kính dao động trong khoảng 0,24cm đến 1,86cm từ ngày 4.5
thứ 2 đến ngày thứ 5. Sự phát triển chậm này do đặc điểm
sinh trưởng và phát triển của chúng. 4
Tóm lại, kết quả thử hoạt tính lipase trên môi trường Tween 3.5
20 cho thấy dòng M1A2- 2 và M2A2- 1 có khả năng tạo
vòng halo có đường kính cao nhất (lần lượt là 4,50cm và 3
4,06cm, giá trị tương đương nhau về ý nghĩa thống kê). Ở 2.5
ngày thứ 5, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với phần còn
lại. Qua kết quả trên, ta chọn được 2 dòng có khả năng tạo 2
vòng halo cao nhất là: M1A2- 2 , M2A2- 1 để tiến hành 1.5
định danh bằng phương pháp sinh học phân tử.
Khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng vi sinh vật 1
sản sinh lipase qua các ngày thứ 2, thứ 3, thứ 4 và thứ 5 đã 0.5 thể hiện rõ ở Hình 5 0 ngày 2 ngày 3 ngày 4 ngày 5 M1A1- 1 M1A1- 2 M1A2- 2 M2A2- 1 M2A2- 2 M3A1- 1 M3A1- 2 M3A1- 4 M3A2- 2 XKA1- 1 XKA1- 2 XKA2- 1 XKA2- 2
Hình 4 Biểu đồ đường thể hiện hoạt tính phân giải lipid của các
chủng vi khuẩn theo các ngày (từ ngày thứ 2 đến ngày thứ 5).
Ở ngày thứ 2 thử hoạt tính, đường kính các vòng halo giữa
các dòng vi khuẩn có khác biệt rõ rệt. Ở dòng M1A2- 2 có
đường kính lớn nhất (tương ứng với đường kính là 1,43cm),
kế tiếp là 3 dòng M1A1- 1, M3A1- 2, XKA2- 2 đường kính
trong khoảng 1,10cm đến 1,20cm, các dòng này có giá trị
tương đương nhau về ý nghĩa thống kê. Bên cạnh đó, những
dòng vi khuẩn còn lại có đường kính dao động trong
khoảng 0,24cm đến 0,98cm, có ý nghĩa về mặt thống kê.
Đến ngày thứ 3, đường kính của vòng phân giải halo giữa
các dòng tăng khác biệt rõ rệt. Dòng M1A2- 2 tăng từ
1,43cm lên thành 2,50cm và kế tiếp dòng M2A2- 1 tăng đột
biến từ 0,84cm lên thành 2,05cm. Sự khác biệt này là do
đặc tính sinh trưởng và phát triển khác nhau giữa các dòng
Hình 5 Kết quả thử hoạt tính của dòng M1A2- 2
vi khuẩn nên đường kính vòng halo cũng khác nhau từ ngày
A: 2 ngày; B: 3 ngày; C: 4 ngày; D: 5 ngày
thứ 2, dòng M1A2-2 có đặc tính sinh trưởng nhanh và
3.4 Định danh các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải
mạnh nhất so với những dòng còn lại. Các dòng còn lại tăng lipid tốt nhất
dao động trong khoảng 0,59cm đến 1,70cm
Dựa trên việc giải trình tự gen 16S rRNA và so sánh với dữ
Sang ngày thứ 4, ta thấy đường kính vòng halo của các
liệu trên ngân hàng gen BLAST SEARCH, định danh được
dòng vi khuẩn tăng đều. Đường kính vòng halo giữa các
vi khuẩn có khả năng phân giải lipid của 3 mẫu được chọn:
dòng vi khuẩn dao động từ 1,0cm – 2,56cm. Riêng dòng
TSB1, SGA1, SGA2, kết quả đều là vi khuẩn Pseudomonas
M1A2- 2 vẫn có đường kính lớn nhất 3,50cm và hai dòng
otitidis; M1A2-2 và M2A2-1 kết quả định danh là vi khuẩn
M2A2- 2, XKA2- 1 có mức tăng thấp nhất. Từ ngày thứ 2
Đại học Nguyễn Tất Thành 42
Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 3
Pseudomonas aeruginosa và Acinetobacter tandoii. Kết quả
phân giải lipid cao là: TSB1, SGA1, SGA2; và M1A2-2 và
này phù hợp với những nghiên cứu trước đây về một số
M2A2-1. Sau khi giải trình tự 16S rRNA, định danh được 3
chủng thuộc chi Pseudomonas và Acinetobacter có khả
dòng vi khuẩn là Pseudomonas otitidis, Pseudomonas
năng phân giải lipid.
aeruginosa và Acinetobacter tandoii.
4 Kết luận và kiến nghị 4.2 Kiến nghị
Tiếp tục khảo sát các điều kiện cần, thích hợp cho quá trình 4.1 Kết luận
sinh trưởng của các dòng có khả năng phân giải lipid để
Qua các kết quả nhận được trong quá trình thực nghiệm, đi
tiến hành nuôi tăng sinh khối các dòng vi sinh vật này.
đến một số kết luận: Từ 6 mẫu nước thải thu ở 3 công ty:
Tiếp tục định danh và trữ những dòng vi sinh vật có khả
Công ty Cổ phần Kinh doanh Thủy Hải sản Sài Gòn, Công năng phân giải lipid.
ty TNHH Chế biến Thủy sản Thanh Hải, Công ty Cổ phần
Tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính các dòng
Chế biến Thủy sản Trung Sơn và 8 mẫu nước thải từ Công
có khả năng phân giải lipid còn lại để tìm ra điều kiện pH
ty Thủy sản Miền Nam, Cần Thơ phân lập được 33 dòng vi tối ưu.
sinh vật. Trong số 33 dòng vi sinh vật phân lập được, sau
Tiến hành thí nghiệm hoạt tính ở qui mô lớn hơn làm nền
khi kiểm tra hoạt tính phân giải lipid có 22 dòng có khả
tảng cho những nghiên cứu sản xuất ra chế phẩm sinh học
năng kết tủa tạo vòng halo trên môi trường Tween 20,
xử lí lipid trong nguồn nước thải.
chứng tỏ 22 dòng vi sinh vật này có khả năng sinh lipase,
chiếm tỉ lệ: 66,6% (22/33). Trong đó có 5 dòng có khả năng Tài liệu tham khảo
1. Sugimori D, Nakamura M, Mihara Y, 2002. Microbial degradation of lipid by Acinetobacter sp. strain SOD-1.
2. Sugimori D and Utsue T, 2012 . A study of the efficiency of edible oils degraded in alkaline conditions by Pseudomonas
aeruginosa SS-219 and Acinetobacter sp. SS-192 bacteria isolated from Japanese soi
3. Okuda et al.,1991..Study the treatment of lipid wastewater by using bacteria to lipid assimilate
4. Nguyễn Văn Trương, 2014. Phân lập và nhận diện vi khuẩn phân giải lipit trong nước thải từ quán ăn, cơ sở chế biến ở ba
phường An Thới, Long Tuyền và Thới An Đông, Khoa Khoa học Tự nhiên, Đại học Cần Thơ
5. Võ Hồng Chi, 2011. Quá trình phân hủy chất thải hữu cơ giàu dầu mỡ trong điều kiện kỵ khí. Tạp chí công nghệ sinh học 9(1)1-11
6. Ngô Thanh Phong, 2014, ―Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn phân hủy chất béo từ nước thải ở thành phố Cần Thơ‖, Khoa
Khoa học Tự nhiên, Đại học Cần Thơ
7. Lê Thị Ánh Hồng, 2015. Giáo trình môn học thực hành vi sinh vật môi trường. Viện Kĩ thuật công nghệ cao NTT, trường
Đại học Nguyễn Tất Thành, Thành phố Hồ Chí Minh
8. El- Bestawy et al.,2005. Biodegradation of palm oil mill effluent (POME) by bacterial.
Isolation and identification of microorganisms degrading lipids from wastewater of seafood factory
Cam Tu Giang*, Tan Dat Mai, Thanh Nhan Ngo
Biotechnology & Environment, Nguyen Tat Thanh University *gcamtu@gmail.com
Abstract Topics: "Isolation and identification of microorganisms degrading lipids from wastewater of seafood factory" with
the aim of identifying microorganisms capable of decomposing lipids. Through 14 samples of wastewater collected at
seafood companies in Ho Chi Minh City and Can Tho city, 33 microorganisms were isolated. From 33 strains of
microorganisms isolated, 22 were capable of precipitating Halo ring formation on Tween 20, which showed that 22 strains of
this microorganism were able to produce lipase , accounting for 66.6% (22/33). There are 5 lines capable of high resolution
lipids: TSB1, SGA1, SGA2; M1A2-2 and M2A2-1. After sequencing 16S rRNA, identified three strains of Pseudomonas
otitidis, Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter tandoii.
Keywords microorganisms, decomposition, lipids, wastewater of seafood facto
Đại học Nguyễn Tất Thành

Tài liệu liên quan: