intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Nghiên cứu một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus phân lập từ nước thải làng nghề bún Phú Đô

Chia sẻ: Juijung Jone Jone | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

35
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết tiến hành xác định, tuyển chọn các chủng Bacillus bản địa mang những đặc tính tốt như sinh enzyme ngoại bào, tạo biofilm, hoạt tính kháng khuẩn và xác định khả năng đối kháng làm cơ sở cho việc nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn này trong xử lý nước thải làng nghề chế biến tinh bột.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus phân lập từ nước thải làng nghề bún Phú Đô

  1. Vietnam J. Agri. Sci. 2021, Vol. 19, No. 5: 662-671 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2021, 19(5): 662-671 www.vnua.edu.vn NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA VI KHUẨN Bacillus PHÂN LẬP TỪ NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ BÚN PHÚ ĐÔ Nguyễn Thị Lâm Đoàn*, Lê Thị Quỳnh Chi Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam * Tác giả liên hệ: nlddoan@vnua.edu.vn Ngày nhận bài: 29.01.2021 Ngày chấp nhận đăng: 07.04.2021 TÓM TẮT Các loài thuộc chi Bacillus đã, đang càng trở thành nhóm vi sinh vật quan trọng với nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như xử lý ô nhiễm môi trường, tạo các sản phẩm lên men truyền thống, trong dược học... Từ mẫu nước thải làng nghề sản xuất bún Phú Đô, nhóm nghiên cứu đã thu được 66 chủng Bacillus nhằm từng bước xây dựng bộ sưu tập các chủng thuộc chi quan trọng này. Trong số 66 chủng có 26 chủng sinh cả ba enzyme ngoại bào amylase, protease, celullase với đường kính vòng phân giải cơ chất lớn lần lượt là 18,3, 20,8 và 20,9mm. Bằng phương pháp nhuộm tím tinh thể đã xác định được 4 chủng (NTB2.1, NTB2.3, NTB2.11, NTB5.7) có khả năng tạo màng sinh vật (biofilm) tốt với OD570nm ≥ 3,17. Các chủng này ngoài khả năng sinh enzyme và tạo biofilm tốt còn có khả năng kháng một số chủng vi khuẩn gây bệnh E. coli và Salmonella typhimurium và chúng không đối kháng nhau. Từ khóa: Bacillus, enzyme, màng sinh vật. Characterization of Bacillus Strains Isolated from Rice Vermicelli Phu Do Village Wastewater ABSTRACT The Bacillus species have become an increasingly important group of microorganisms with many applications such as environmental pollution treatment, traditional fermented products, pharmacy, etc. This study collected 66 strains of Bacillus from the wastewater samples of rice vermicelli production families at Phu Do to build up a collection of strains of this genus. The activities of extracellular enzymes of 66 isolates were investigated. The results showed that 26/66 strains secreted all three extracellular enzymes as protease, amylase, and cellulase with the largest substrate resolution ring diameters of 18.3, 20.8 and 20.9mm, respectively. Among them, four different strains NTB2.1, NTB2.3, NTB2.11, NTB5.7 were more active in biofilm formation than others based on the crystalline purple dye method. The data from measurement of absorbability at 570nm (OD570) wavelength showed greater than or equal to 3.17. In addition, these strains inhibit the growth of pathogenic microorganisms such as E. coli, Salmolella and these strains were not antagonized to each other. Keywords: Bacillus, enzyme, biofilm. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường 1. ĐẶT VẤN ĐỀ (2008) Phú Đô là một trong những làng nghề Ở Việt Nam, các làng nghề sản xuất tinh sản xuất bún lâu đời, phần lớn nước thải trong bột gạo như bún, bánh đa ngày càng phát quá trình chế biến bún ở đây đều đổ trực tiếp triển, mang lại nhiều lợi ích kinh tế xã hội. Tuy ra sông hồ mà không qua bất kì khâu xử lý nhiên, nước thải từ các làng nghề này hiện nay nào, khiến tình trạng ô nhiễm tại đây trở nên chưa được xử lý hiệu quả, gây ô nhiễm đến nghiêm trọng với hàm lượng COD, BOD5 vượt nguồn nước tự nhiên, ảnh hưởng đến cảnh tiêu chuẩn cho phép hàng chục lần. Đây chính quan, môi trường và sức khỏe của người dân là nguyên nhân khiến cho tình trạng ô nhiễm sinh sống xung quanh (Lê Thị Kim Cúc, 2009). ngày càng tồi tệ hơn. 662
  2. Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Lê Thị Quỳnh Chi Ngày nay việc ứng dụng vi sinh vật trong Phú Đô, Nam Từ Liêm, Hà Nội, được ký hiệu xử lý nước thải đang được khuyến khích sử NTB1 đến NTB6. dụng, đặc biệt là các chủng vi khuẩn thuộc chi Chủng vi khuẩn: Chủng vi khuẩn Bacillus Bacillus (Phạm Kim Liên & Nguyễn Bằng Phi, được phân lập từ các mẫu nước thải, kí hiệu 2017). Trong nước thải sinh hoạt và nước thải từ là NTB. công nghiệp thực phẩm nói chung và từ làng Vi khuẩn kiểm định: E. coli ATCC 25922 và nghề sản xuất bún nói riêng có chứa nhiều chất S. typhimurium ATCC 13311 được cung cấp từ hữu cơ nên việc ứng dụng vi khuẩn Bacillus có Viện Công nghệ sinh học thuộc Viện Hàn lâm tiềm năng về các enzyme ngoại bào thuỷ phân Khoa học và Công nghệ Việt Nam. các phân tử hữu cơ lớn là rất có triển vọng (Ngô Tự Thành & cs., 2009). Một số nghiên cứu trước Môi trường nghiên cứu: Môi trường LB đã tuyển chọn được chủng Bacillus (Luria Bentani) lỏng (g/l): Cao nấm men - 5,0; amyloliquefaciens H12 có hoạt tính amylase cao Tryptone - 10,0; NaCl - 10,0; pH 7,0 dùng để để ứng dụng xử lý nước thải làng nghề chế biến phân lập, nuôi cấy vi khuẩn thuộc chi Bacillus, tinh bột (Đỗ Thúy Hằng & cs., 2015). Nguyễn xác định khả năng tạo màng và nuôi cấy vi sinh Như Ngọc & cs. (2016) đã phân lập được chủng vật kiểm định. Môi trường thạch LB 2% agar Bacillus NT1 có khả năng phân giải các hợp (Nguyễn Quang Huy & Trần Thúy Hằng, 2012). chất hữu cơ xylan, cellulose, tinh bột, protein và Môi trường có chứa cơ chất tinh bột, casein, ứng dụng trong xử lý nước thải giảm COD từ 80 CMC (carboxymethyl cellulose) (g/l): Agar-17,0; đến 90%. Ngoài sinh tổng hợp enzyme ngoại tinh bột, casein, CMC-1,0; pH = 7,0 dùng để xác bào, khả năng tạo màng sinh vật (biofilm) của định khả năng sinh amylase, protease và Bacillus cũng được xem như một tiềm năng cellulase (Nguyễn Thị Lâm Đoàn & Nguyễn Thị trong xử lý nước thải. Biofilm là một tập hợp Thanh Thủy, 2018). Các môi trường được hấp gồm nhiều tế bào vi sinh vật gắn kết với nhau khử trùng 121C/15 phút, 1 atm. trên bề mặt một giá thể, giúp hỗ trợ loại bỏ các 2.2. Phương pháp nghiên cứu chất ô nhiễm nhanh hơn, hiệu quả hơn ở dạng sống tự do của vi khuẩn (Nguyễn Quang Huy & 2.2.1. Lấy mẫu nước thải Trần Thúy Hằng, 2012). Nghiên cứu của Mẫu nước thải được thu thập theo TCVN Morikwa (2006) chỉ ra rằng các tế bào vi sinh 4556-1988 và được phân tích ngay sau khi đưa vật sống trong biofilm khi liên kết với nhau, về phòng thí nghiệm, thời gian lưu mẫu không chống lại tác động của các yếu tố bất lợi của môi quá 48h. trường sống như thiếu các chất dinh dưỡng, tác dụng của chất kháng khuẩn, nhiệt độ cao... tốt 2.2.2. Phân lập, làm thuần và xác định sơ hơn so với tế bào sống tự do. Mục đích của bộ các đặc điểm vi khuẩn thuộc chi nghiên cứu này là xác định, tuyển chọn các Bacillus chủng Bacillus bản địa mang những đặc tính tốt Mẫu phân lập được pha loãng tới độ pha như sinh enzyme ngoại bào, tạo biofilm, hoạt loãng cần thiết rồi được xử lý nhiệt ở 80C trong tính kháng khuẩn và xác định khả năng đối 10 phút để loại bỏ tế bào sinh dưỡng, sau đó kháng làm cơ sở cho việc nghiên cứu ứng dụng được cấy gạt lên môi trường thạch LB. Nuôi ở vi khuẩn này trong xử lý nước thải làng nghề nhiệt độ 37C trong 24h. Chọn khuẩn lạc đặc chế biến tinh bột. trưng cho Bacillus và tiến hành làm thuần bằng cách cấy ria trên môi trường LB - agar, cho tới 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU khi quan sát thấy chỉ có một dạng khuẩn lạc duy nhất trên môi trường (Vaseeharan & 2.1. Vật liệu nghiên cứu Ramasamy, 2003). Mẫu nước thải: Các mẫu nước thải sản xuất Xác định vi khuẩn Bacillus theo khóa phân bún được lấy từ các hộ gia đình làng nghề bún loại Bergey’s (1986) và mô tả của Nguyễn Thị 663
  3. Nghiên cứu một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus phân lập từ nước thải làng nghề bún Phú Đô Bích Đào & cs. (2015): nhuộm Gram (+), phản 2.2.5. Khảo sát hoạt tính kháng vi khuẩn ứng catalase (+), phản ứng oxydase (+), khả gây bệnh năng di động. Hoạt tính kháng vi khuẩn gây bệnh được đánh giá bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa 2.2.3. Khảo sát sinh tổng hợp enzyme thạch của Nguyễn Lân Dũng & cs. (1976) với các ngoại bào vi khuẩn kiểm định là S. typhimurium ATCC Khả năng sinh enzyme amylase, protease 13311 và E. coli ATCC 25922. Các chủng vi và celullase ngoại bào của các chủng được đánh khuẩn kiểm định được nuôi qua đêm trong môi giá bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa trường LB lỏng ở 37C trong 24h. Cấy trang thạch trong môi trường có bổ sung cơ chất 1% 30μl dịch mỗi chủng vi khuẩn kiểm định vào tương ứng gồm tinh bột, casein và CMC theo môi trường LB agar và khoan lỗ thạch, kích phương pháp của Nguyễn Lân Dũng & cs. thước lỗ thạch (5mm). Nhỏ 80ul dịch ly tâm của (1976). Theo đó nhỏ 80µl dịch ly tâm của chủng chủng nghiên cứu sau khi nuôi ở môi trường LB nghiên cứu sau khi nuôi ở môi trưởng LB trong trong 48h vào các lỗ thạch. Sau khi nhỏ dịch để 48h vào các lỗ thạch. Sau khi nhỏ dịch để đĩa đĩa thạch trong tủ lạnh ở 4C khoảng 2h, tiếp đó thạch trong tủ lạnh ở 4C khoảng 2h để dịch ly đĩa thạch được đặt vào tủ ấm 37C trong 48h. tâm khuếch tán đều vào trong thạch. Để đĩa Hoạt tính kháng khuẩn được đánh giá bằng thạch vào tủ ấm 37C trong 48h để cho lượng hiệu số D - d (mm), D là đường kính vòng kháng dịch trong lỗ thạch thủy phân cơ chất, sau đó khuẩn (mm), d là đường kính lỗ thạch (5mm). đĩa thạch được nhuộm màu bằng dung dịch 2.2.6. Đánh giá tính đối kháng giữa các Lugol 5%. Hoạt tính của enzyme được đo bằng chủng vi khuẩn đường kính vòng phân giải cơ chất xung quanh lỗ thạch, tức D - d. Trong đó: D là đường Sử dụng phương pháp cấy vạch thẳng vuông góc trên đĩa thạch chứa môi trường LB để kính vòng phân giải (mm), d là đường kính lỗ đánh giá tính đối kháng giữa các chủng vi thạch (5mm). khuẩn nghiên cứu. Cấy mỗi chủng dọc theo một 2.2.4. Khả năng tạo biofilm đường thẳng riêng rẽ trên đĩa thạch và vuông góc với nhau, nuôi ở 37C trong 48h. Tiến hành Đánh giá khả năng tạo biofilm của Bacillus quan sát sinh trưởng của các chủng ở các đường bằng phương pháp nhuộm với tím tinh thể theo giao nhau khả năng không ức chế xuất hiện khi O’Toole & cs. (2000). đường giao nhau đó mọc đan chéo (Lê Thị Hải Các chủng vi khuẩn được nuôi lắc (160 Yến & Nguyễn Đức Hiền, 2016). vòng/phút) trong môi trường LB lỏng trong 24h ở 37C. Sau đó, dịch nuôi cấy được đưa vào các 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ống eppendorf bổ sung thêm môi trường LB nuôi 24h. Tiếp theo, dịch nuôi cấy được ly tâm lượng 3.1. Phân lập và sàng lọc sơ bộ chủng Bacillus tế bào sống trôi nổi không tham gia tạo biofilm Từ 06 mẫu nước thải đã lựa chọn được 87 trong ống ly tâm được đánh giá bằng đo mật độ chủng với các đặc điểm nhận dạng Bacillus như quang ở bước sóng 620nm. Sau khi ly lâm bổ khuẩn lạc tròn, bề mặt nhăn, rìa răng cưa, màu sung vào mỗi ống eppendorf 1ml dung dịch tím trắng hoặc hơi vàng (Nguyễn Thị Bích Đào & kết tinh 1% và giữ trong 25 phút ở nhiệt độ cs., 2015). Với 87 chủng vi khuẩn phân lập được, phòng. Sau 25 phút loại bỏ dung dịch nhuộm, tiến hành sàng lọc sơ bộ nhằm xác định sự hiện rửa ống eppendorf 2 lần bằng nước cất và quan diện của Bacillus đã chọn được 66 chủng bước sát sự bắt màu của các tế bào bám trên thành đầu theo khóa phân loại Bergey’s có đặc tính ống với tím kết tinh. Đánh giá mật độ tế bào tương ứng với Bacillus: Trực khuẩn hình que, trong biofilm bằng cách hòa tan các tinh thể tím Gram dương, catalase và oxidase dương tính, di bám trên thành eppendorf trong 1ml ethanol động (Jonh & cs., 1986), số lượng và ký hiệu các 70%, đo độ hấp thụ OD570nm. chủng trong từng mẫu được thể hiện ở bảng 1. 664
  4. Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Lê Thị Quỳnh Chi Bảng 1. Số lượng Bacillus phân lập từ nước thải sản xuất bún Phú Đô Kí hiệu mẫu Số lượng chủng phân lập Kí hiệu chủng NTB1 15 NTB1.1 - NTB1.15 NTB2 11 NTB2.1 - NTB2.11 NTB3 9 NTB3.1 - NTB3.9 NTB4 10 NTB4.1 - NTB4.10 NTB5 9 NTB5.1 - NTB5.9 NTB6 12 NTB6.1 – NTB6.12 Tổng 66 Hình 1. Khuẩn lạc Bacillus từ các mẫu nước thải bún Hình 2. Hình thái tế bào của chủng NTB 2.11 và NTB 5.7 mà không qua xử lý, gây ô nhiễm môi trường 3.2. Khả năng sinh enzyme ngoại bào của đất và suy giảm chất lượng nước ngầm ảnh các chủng nghiên cứu hưởng trực tiếp đến người dân làng nghề (Trần Nước thải của các làng nghề chế biến lương Liên Hà & cs., 2018). thực, thực phẩm, đặc biệt chế biến bún có đặc Có 66 chủng Bacillus phân lập từ nước thải tính chung là rất giàu chất hữu cơ, dễ phân hủy làng nghề chế biến bún được sàng lọc để tuyển sinh học, phần lớn đều thải trực tiếp ra ngoài chọn các chủng có khả năng phân hủy các hợp 665
  5. Nghiên cứu một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus phân lập từ nước thải làng nghề bún Phú Đô chất hữu cơ thông qua việc khảo sát sơ bộ khả phân giải từ 6,1-20,9mm. Đường kính vòng năng sinh enzyme amylase, protease và phân giải của enzyme amylase, protease, cellulase của các chủng Bacillus qua đường kính cellulase lớn nhất lần lượt là 18,3mm (NTB5.7), phân giải tinh bột, casein và CMC. Kết quả 20,8mm (NTB2.3) và 20,9mm (NTB2.1). Kết được trình bày tại bảng 2 và hình 3. quả nghiên cứu của Đỗ Thị Thanh Dung & cs. Kết quả cho thấy các chủng Bacillus có khả (2017) khảo sát khả năng sinh ba enzyme của năng tiết các loại enzyme ngoại bào ở các mức chủng Bacillus phân lập từ khu vực nuôi tôm độ khác nhau. Số chủng sinh cả 3 loại enzyme của tỉnh Sóc Trăng cũng cho thấy 30/54 chủng ngoại bào 26/66 chủng chiếm 39,39%. Trong đó Bacillus sinh cả ba enzyme và đường kính vòng chọn đường kính vòng phân giải lớn hơn 6 là phân giải lớn nhất của amylase, protease, chủng sinh enyme mạnh thì đối với thử nghiệm cellulase lần lượt là 15mm; 13mm; 16,33mm. amylase thu được 17 chủng với đường kính phân Ngô Tự Thành & cs. (2009) cũng đã tìm ra giải từ 6,5-18,3mm, protease thu được 17 chủng chủng Bacillus T20 và M27 có đường kính vòng với đường kính phân giải từ 6,2-20,8mm và phân giải cơ chất tinh bột là 19,5 và 20mm và cellulase thu được 18 chủng với đường kính vòng phân giải CMC là 20mm ở cả hai chủng. Bảng 2. Đường kính vòng phân giải cơ chất của các chủng Bacillus Đường kính vòng phân giải cơ chất D - d (mm) Ký hiệu chủng Tinh bột Casein CMC NTB1.1 6,5 ± 0,21 5,2 ± 0,15 6,1 ± 0,07 NTB1.3 14,4 ± 0,42 4,3 ± 0,03 10,1 ± 0,12 NTB1.4 7,7 ± 0,58 10,1 ± 0,36 6,9 ± 0,10 NTB1.5 3,5 ± 0,22 6,2 ± 0,12 4,1 ± 0,03 NTB1.6 9,2 ± 0,49 11,1 ± 0,31 2,4 ± 0,02 NTB1.7 13,3 ± 0,26 7,2 ± 0,42 1,1 ± 0,13 NTB1.8 8,3 ± 0,34 5,1 ± 0,12 7,2 ± 0,25 NTB1.10 7,5 ± 0,25 9,2 ± 0,25 14,8 ± 0,21 NTB1.14 13,0 ± 0,45 8,9 ± 0,17 11 ± 0,18 NTB1.15 5,8 ± 0,15 11,2 ± 0,25 16,8 ± 0,25 NTB2.1 5,1 ± 0,12 12,9 ± 0,12 20,9 ± 0,19 NTB2.2 2,5 ± 0,05 15,1 ± 0,21 18,6 ± 0,53 NTB2.3 5,5 ± 0,15 20,8 ± 0,29 10,2 ± 0,35 NTB2.4 12,9 ± 0,12 5,7 ± 0,25 9,8 ± 0,29 NTB2.9 3,9 ± 0,03 9,7 ± 0,13 7,9 ± 0,10 NTB2.11 15,2 ± 0,35 7,9 ± 0,06 9,8 ± 0,26 NTB3.9 9,3 ± 0,46 10,8 ± 0,35 14,9 ± 0,62 NTB4.2 6,5 ± 0,05 4,93 ± 0,03 5,17 ± 0,03 NTB4.8 4,0 ± 0,00 11,8 ± 0,29 7,9 ± 0,32 NTB4.9 13,7 ± 0,58 9,8 ± 0,23 4,1 ± 0,20 NTB5.1 10,8 ± 0,29 11,8 ± 0,21 5,8 ± 0,25 NTB5.2 15,1 ± 0,23 5,5 ± 0,04 7,9 ± 0,11 NTB5.3 4,3 ± 0,46 4,8 ± 0,09 11,9 ± 0,47 NTB5.4 3,2 ± 0,02 13,8 ± 0,29 11,8 ± 0,25 NTB5.7 18,3 ± 0,58 4,9 ± 0,12 5,9 ± 0,14 NTB5.9 12,4 ± 0,35 9,8 ± 0,25 3,9 ± 0,11 Ghi chú: Số liệu được biểu diễn dưới dạng: giá trị trung bình (Mean) ± sai số chuẩn (SEM); Số lần nhắc lại thí nghiệm là 3 lần. 666
  6. Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Lê Thị Quỳnh Chi Tinh bột Casein CMC Hình 3. Vòng phân giải cơ chất khác nhau của một số chủng Bacillus 3.3. Khả năng hình thành biofilm của các NTB1.7, NTB2.1, NTB2.3, NTB2.11, NTB4.9, chủng Bacillus NTB5.7 có khả năng tạo biofilm tốt hơn so với các chủng còn lại với giá trị OD570 lần lượt là Nghiên cứu biofilm ứng dụng trong xử lý 3,57; 3,17; 3,44; 3,78; 3,26; 3.37. Theo nghiên nước thải là một trong những nghiên cứu mới cứu của Nguyễn Quang Huy & Trần Thúy Hằng hiện nay giúp giảm ô nhiễm đặc biệt là ô nhiễm (2012) cho thấy các chủng Bacillus M4.9 và nước thải (Nguyễn Quang Huy & Ngô Thị Kim M4.10 có giá trị OD570 tương ứng 3,8 và 3,3 có Toán, 2014). khả năng tạo biofilm tốt. Quan sát màng sinh Có 26 chủng Bacillus có khả năng sinh cả 3 vật của vi khuẩn Bacillus trên giá thể nhựa enzyme ngoại bào được đánh giá khả năng tạo nhận thấy chủng có chỉ số OD570 càng lớn thì biofilm bằng phương pháp nhuộm tím tinh thể. càng dễ quan sát (Hình 4, Hình 5). Kết quả hình 4 cho thấy 20/26 chủng có khả năng tạo biofilm. So sánh giá trị OD620 và OD570 3.4. Tuyển chọn chủng Bacillus có hoạt cho thấy mật độ tế bào dạng liên kết tại OD570 tính kháng vi khuẩn gây bệnh tăng lên đáng kể so với mật độ tế bào tại bước sóng 620nm (OD620) đặc trưng cho mật độ tế Nước làm lan truyền các nguồn bệnh và bào sống tự do. Điều đó chứng tỏ phần lớn tế trong thực tế các bệnh lây lan qua môi trường bào của các chủng đã chuyển từ dạng sống tự nước đặc biệt là nước thải là nguyên nhân do sang dạng liên kết và hình thành biofilm. chính gây ra nhiều loại bệnh có thể dẫn đến tử Kết quả này cũng tương tự với kết quả nghiên vong, nhất là ở các nước đang phát triển. Các cứu của Nguyễn Quang Huy & Trần Thúy tác nhân gây bệnh thường được bài tiết ra Hằng (2012) khi so sánh hai giá trị OD620 và trong phân của người và động vật bị bệnh, bao OD570 của 11 chủng Bacillus có hoạt tính tạo gồm các nhóm chính sau: Các vi khuẩn (đặc biofilm mạnh cho thấy giá trị OD620 thấp hơn biệt E. coli, Salmonella…), virus, động vật đơn so với giá trị OD570. Nghiên cứu của Hoàng bào, giun kí sinh. Tiêu chí đánh giá chất lượng Phương Hà & cs. (2016) đã khảo sát trên 02 về mặt vi sinh vật của nước thường được sử chủng Bacillus fusiformis D10 và Pseudomonas dụng rộng rãi, nhất là chỉ số E. coli (TCVN denitritrfricans D32, kết quả cho thấy các 6187 - 2, 1996). Chính vì vậy, bên cạnh khả chủng có khả năng tạo biofilm mạnh với chỉ số năng sinh enzyme ngoại bào, khả năng tạo OD570 cao gấp 4 lần OD620. biofilm thì khả năng kháng lại các vi khuẩn Trong số 26 chủng có 09 chủng có khả năng gây bệnh cũng là một đặc điểm rất quan trọng tạo biofilm tốt có OD570 > 2,5 trong đó chủng của chủng vi khuẩn Bacillus. 667
  7. Nghiên cứu một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus phân lập từ nước thải làng nghề bún Phú Đô Có 09 chủng Bacillus có khả năng tạo năng kháng lại E. coli và Salmonella biofilm cao nhất được tiếp tục được kiểm tra khả typhimurium theo phương pháp đục lỗ thạch. Hình 4. Khả năng hình thành biofilm của một số chủng Bacillus Hình 5. Khả năng tạo biofilm của một số chủng Bacillus Bảng 3. Các chủng Bacillus kháng E. coli và Salmonella typhimurium Đường kính vòng kháng khuẩn D - d (mm) Ký hiệu chủng E.coli S. typhimurium NTB1.6 ND 3,1 ± 0,04 NTB1.7 2,1 ± 0,02 ND NTB1.14 ND 4,5 ± 0,07 NTB2.1 6,1 ± 0,07 4,3 ± 0,05 NTB2.2 ND 2,2 ± 0,09 NTB2.3 8,0 ± 0,03 10,0 ± 0,03 NTB2.11 5,2 ± 0,06 6,8 ± 0,04 NTB4.9 4,1 ± 0,06 ND NTB5.7 9,8 ± 0,23 12,5 ± 0,48 Ghi chú: ND (not determine): không xác định. 668
  8. Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Lê Thị Quỳnh Chi E. coli S. typhimurium Hình 6. Hoạt tính kháng vi khuẩn gây bệnh của các chủng Bacillus Hình 7. Tính đối kháng của các chủng Bacillus tuyển chọn Số liệu được biểu diễn dưới dạng: giá trị đạt trung bình 13mm. Marahiel & Nakano. trung bình (Mean) ± sai số chuẩn (SEM); Số lần (1993) đã chứng minh các chủng Bacillus nhắc lại thí nghiệm là 3 lần subtilis có thể sinh ra các chất kháng khuẩn phổ Kết quả cho thấy đường kính vòng kháng rộng như subtilin, bacilysin, macobacillin để khuẩn với Salmonella typhimurium đạt tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh. 2,2-12,5mm lớn hơn đối với E. coli đạt 2,1-9,8mm trong đó có 4/9 chủng (NTB2.1, 3.5. Đánh giá tính đối kháng của các chủng NTB2.3, NTB2.11, NTB5.7) có khả năng kháng nghiên cứu cả 2 loại vi khuẩn gây bệnh (Bảng 3 và Hình 6). Để xử lý nước thải hữu cơ một cách tốt nhất Kết quả này tương đối phù hợp với nghiên thì hệ vi sinh vật tuyển chọn cần phải có sự cứu của Lê Thị Hải Yến & cs. (2016) khi nghiên tương trợ lẫn nhau, nếu chúng đối kháng với cứu Bacillus subtilis phân lập từ mẫu đất và nhau thì việc cùng bổ sung chủng vào nước thải mẫu phân tại các trại gà ở 6 tỉnh và thành phố là vô nghĩa. Cần Thơ với vòng kháng E. coli nhỏ hơn vòng Có 04 chủng NTB2.1, NTB2.3, NTB2.11, kháng của Salmonella. Ngoài ra, tác giả đã NTB5.7 vừa có khả năng sinh enzyme ngoại tuyển chọn được chủng VL28 có đường kính bào, tạo biofilm tốt, và khả năng kháng khuẩn vòng kháng khuẩn lớn đối với cả 2 vi khuẩn gây gây bệnh được sử dụng để nghiên cứu khả năng bệnh E. coli đạt trung bình 10mm, Salmonella đối kháng lẫn nhau của chúng. Kết quả cho 669
  9. Nghiên cứu một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus phân lập từ nước thải làng nghề bún Phú Đô thấy các chủng nghiên cứu không đối kháng có khả năng phân giải tinh bột trong nước thải làng nhau, cả 4 chủng đều sinh trưởng, phát triển nghề sản xuất và chế biến tinh bột. Tạp chí Khoa học và Công nghệ. 28: 57-60. bình thường tại các điểm giao nhau, không có sự Hoàng Phương Hà, Nguyễn Quang Huy, Hoàng Thị ức chế giữa các chủng (Hình 7). Như vậy, chúng Yến (2016). Nghiên cứu một số điều kiện thích hoàn toàn có thể sinh trưởng và phát triển trong hợp cho sinh trưởng và tạo biofilm của các chủng cùng một môi trường cũng như phối hợp chúng vi khuẩn khử nitrate. Tạp chí Công nghệ sinh học. trong xử lý nước thải hữu cơ. 14(1): 191-196. John G.H., Noel R.K., Peter H.A.S., James T.S. & Stanley T.W. (1986). Bergey’s manual of 4. KẾT LUẬN Systematic Bacteriology. 9th Edition. The Từ mẫu nước thải làng bún Phú Đô đã Williams & Wilkins. phân lập được 66 chủng Bacillus và sàng lọc Lê Thị Hải Yến & Nguyễn Đức Hiền (2016). Khảo sát đặc tính probiotic các chủng vi khuẩn Bacillus được 26/66 chủng có khả năng sinh cả 3 subtilis phân lập tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu enzyme ngoại bào amylase, protease, cellulase Long. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần đường kính vòng phân giải cơ chất lớn nhất lần Thơ. 2: 26-32. lượt là 18,3mm, 20,8mm và 20,9mm. Trong đó Lê Thị Kim Cúc (2009). Báo cáo tổng kết dự án điều các chủng NTB2.1, NTB2.3, NTB2.11, NTB5.7 tra hiện trạng môi trường làng nghề gây ô nhiễm ở có khả năng tạo biofilm tốt với OD570 ≥ 3,17, các tỉnh trọng điểm. Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam. đồng thời kháng được E. coli và Salmonella Marahiel M.A. & Nakano M.M. (1993). Regulation of typhimurium với đường kính vòng kháng peptide antibiotic production in Bacillus. khuẩn lần lượt là 5,2-9,8mm, 4,3-12,5mm và Molecular Microbiology. 7(5): 631-636. chúng không đối kháng nhau. Bốn chủng vi Morikwa M. (2006). Beneficial biofilm formation by khuẩn này làm cơ sở cho việc nghiên cứu ứng industrial bacteria Bacillus subtilis and related dụng chúng trong xử lý nước thải làng nghề species. J Biosci Bioeng. 101: 1-8. chế biến tinh bột. Ngô Tự Thành, Bùi Thị Việt Hà, Vũ Minh Đức & Chu Văn Mẫn (2009). Nghiên cứu hoạt tính enzyme ngoại bào của một số chủng Bacillus mới phân lập TÀI LIỆU THAM KHẢO và khả năng ứng dụng chúng trong xử lý nước thải. Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (1988). TCVN học Tự nhiên và Công nghệ. 25: 101-106. 4556-1988 - Nước thải: Phương pháp lấy mẫu, vận Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượu, Nguyễn Phùng chuyển và bảo quản mẫu. Tiến, Đặng Đức Thạnh & Phạm Văn Ty, (1976). Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (1998). TCVN Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học 4558-1998 - Nước thải - phương pháp lấy mẫu, (Tập 2). Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật. Hà Nội vận chuyển và bảo quản mẫu. Nguyễn Như Ngọc, Nguyễn Văn Cách & Nguyễn Thị Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (1996). TCVN Diệp (2016). Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn 6187-2: 1996 - Chất lượng nước - Phát hiện và Bacillus bản đại có khả năng phân giải chất hữu cơ đếm vi khuẩn Coliform, vi khuẩn Coliform chịu trong nước thải làng nghề chế biến tinh bột dong nhiệt và Escherichia coli giả định. riềng. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008). Báo cáo môi thôn. 1(2): 1010-107. trường Quốc gia năm 2008. Môi trường làng nghề Nguyễn Quang Huy & Ngô Thị Kim Toán (2014). Khả Việt Nam. năng tích lũy photpho và tạo biofilm của chủng Đỗ Thị Thanh Dung, Lê Thanh Bình, Hoàng Thị Đăng Bacillus licheniformis A4.2 phân lập tại Việt Nam. Dương, Võ Đình Quang & Phan Thị Phượng Trang Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa (2017). Tuyển chọn các chủng Bacillus spp. sinh học Tự nhiên và Công nghệ. 30(1): 45-50. enzyme và kháng Vibrio parahaemolyticus gây hội Nguyễn Quang Huy & Trần Thúy Hằng (2012). Phân chứng chết sớm (EMS) trên tôm. Tạp chí Phát triển lập các chủng Bacillus có hoạt tính tạo màng sinh Khoa học và Công nghệ: Chuyên san Khoa học Tự vật (biofilm) và tác dụng kháng khuẩn của chúng. nhiên. 1(6): 23-31. Tạp chí Sinh học. 34(1): 99-106. Đỗ Thúy Hằng, Trần Liên Hà & Nguyễn Như Ngọc Nguyễn Thị Bích Đào, Trần Quang Khánh Vân, (2015). Phân lập và tuyển chọn chủng vi sinh vật Nguyễn Văn Khanh & Nguyễn Quang Linh 670
  10. Nguyễn Thị Lâm Đoàn, Lê Thị Quỳnh Chi (2015). Phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus cứu xử lý nước thải sinh hoạt của xí nghiệp xử lý ức chế vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh nước thải bằng vi khuẩn Bacilllus subtilis. Tạp chí tôm chế sớm ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Tạp chí Khoa khoa học Đại học Thủ Dầu Một. 4(35): 66-22. học Đại học Huế. 100(1): 15-28. Trần Liên Hà, Nguyễn Thị Linh, Nguyễn Như Ngọc & Nguyễn Thị Lâm Đoàn & Nguyễn Thị Thanh Thủy Nguyễn Văn Cách (2018). Tuyển chọn vi khuẩn (2018). Đánh giá đặc tính probiotic và xác định sinh pectinase ứng dụng trong xử lý nước thải làng một số đặc điểm của các chủng vi khuẩn lactic nghề sản xuất tinh bột dong riềng. Tạp chí Khoa phân lập từ ruột gà ri. Tạp chí Khoa học Công học và Công nghệ Lâm nghiệp. 6: 3-9. nghệ Nông nghiệp Việt Nam. 7(92): 104-111. Vaseeharan B. & Ramasamy P. (2003). Control of O’Toole G.A., Kaplan H.B. & Kolter R. (2000). pathogenic Vibrio spp. by Bacillus subtilis BT23a Biofilm formation as microbial development. Ann. possible probiotic treatment for black tiger shrimp Rev Microbiol. 54: 49-79. Penaeus monodon. Letters in Applied Phạm Kim Liên & Nguyễn Bằng Phi (2017). Nghiên Microbiology. 36(2): 83-87. 671
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
22=>1