- DOI:10.22144/ctu.jsi.2020.008 BIẾN ĐỘNG MẬT ĐỘ VI KHUẨN Bacillus spp. - Fluctuation of density of Bacillus spp. - Bacillus spp., bùn, nước, sông Mỹ Thanh. - Bacillus spp., My Thanh river, sediment, water. - The study was conducted to investigate the variation in density of Bacillus spp. - Đề tài được thực hiện nhằm nghiên cứu biến động mật độ vi khuẩn Bacillus trong nước và bùn ở tuyến sông Mỹ Thanh: đầu nguồn (nhánh rẽ Nhu Gia);. - Mật độ vi khuẩn được xác định bằng phương pháp gia nhiệt (80⁰C trong 30 phút) và đếm khuẩn lạc trên môi trường chọn lọc cho vi khuẩn Bacillus.. - Kết quả cho thấy mật độ Bacillus trong nước và trong bùn dao động lần lượt là CFU/mL và CFU/g. - Mật độ Bacillus cao nhất ở đầu nguồn và thấp nhất ở cuối nguồn trong suốt quá tình thu mẫu. - Mật độ Bacillus ở trong nước và bùn có khuynh hướng giảm khi độ mặn tăng, điều này có thể do hàm lượng chất hữu cơ ở đầu nguồn cao nhất so với hai điểm còn lại nên đã tạo điều kiện cho vi khuẩn Bacillus phát tiển tốt nhất.. - Biến động mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - Các loài vi khuẩn Bacillus được tìm thấy trong các môi trường tự nhiên khác nhau, điều kiện phát triển rộng rãi, đa dạng về chủng loại. - Bacillus là vi khuẩn hình thành bào tử có khả năng tồn tại trong các điều kiện vật lý và hóa học bất lợi, một số loài có đặc điểm sinh lý bất thường cho phép chúng tồn tại trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt khác nhau như nước ngọt, trầm tích biển, cát sa mạc, suối nước nóng, Bắc cực, và đường tiêu hóa của người, động vật. - Ứng dụng của Bacillus spp. - Các loài Bacillus có thể đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ các chất thải từ môi trường nuôi trồng thủy sản, duy trì chất lượng nước tối ưu và giảm stress, giúp cải thiện cân bằng hệ miễn dịch, tăng trưởng tốt hơn và tăng tỉ lệ sống ở động vật thủy sinh. - Tuy nhiên, những loài này thường không xuất hiện với số lượng cần thiết trong môi trường nước, môi trường sống thích hợp tự nhiên của chúng là bùn đáy ao. - Khi một số loài được bổ sung vào nước với số lượng lớn, chúng có thể có tác động tích cực đến môi trường. - Chúng cạnh tranh với hệ vi khuẩn hiện. - diện tự nhiên có sẵn trong môi trường (Soltani, 2019).. - Nhưng nguồn nước chịu ảnh hưởng từ các tác động tự nhiên và nhân tạo, sự lắng tụ các vật chất xuống nền đáy lâu dần có thể tạo nên môi trường ẩn chứa nhiều mối đe dọa. - Để tìm hiểu về biến động mật độ của vi khuẩn Bacillus dọc theo tuyến sông Mỹ Thanh giúp người nuôi đánh giá chất lượng nguồn nước đầu vào cũng như cung cấp thêm thông tin cho việc quản lý bệnh, nên đề tài “biến động mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - ở tuyến sông Mỹ Thanh, Sóc Trăng” đã được thực hiện nhằm đánh giá sự biến động mật độ vi sinh Bacillus ở tuyến sông Mỹ Thanh và tìm ra qui luật biến đổi từ đó cung cấp thông tin cho người nuôi cũng như làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo.. - 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thời gian thu mẫu từ tháng 6/2017 đến 7/2018.. - Mỹ Thanh 2 Mỹ Thanh 1. - Các mẫu được phân tích chỉ tiêu mật độ vi khuẩn Bacillus spp.. - 2.2 Phương pháp xác định mật độ vi khuẩn Bacillus. - 2.2.2 Phân tích mẫu trên môi trường thạch Môi trường phân lập vi khuẩn Bacillus được chuẩn bị theo phương pháp của Nguyễn Lân Dũng (1983), Harwood and Archibald (1990) và được điều chỉnh bởi Phạm Thị Tuyết Ngân (2012). - Sau khi ủ, kiểm tra số khuẩn lạc phát triển trên bề mặt thạch của các đĩa môi trường để xác định mật độ vi khuẩn có trong mẫu. - Các đĩa môi trường của cả 3 độ pha loãng được chọn cần có số khuẩn lạc dao động trong khoảng từ 20 đến 200 khuẩn lạc để đảm bảo độ tin cậy của phương pháp.. - Mật độ vi sinh vật được tính bằng đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU/mL nước và CFU/g bùn và đồ thị được biểu diễn bằng Log CFU/mL nước và Log CFU/g bùn).. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Biến động độ mặn. - Độ mặn ở đầu, giữa và cuối nguồn dao động lần lượt từ 0-8‰. - Như vậy độ mặn ở đầu nguồn thấp nhất và cuối nguồn cửa sông cao nhất. - Một nghiên cứu cho thấy Bacillus có thể tồn tại ở độ mặn tới 60‰ và phát triển tốt nhất ở 20‰;. - đây là loài vi khuẩn ưa mặn nhẹ. - Theo một số nghiên cứu về cơ chế chịu mặn, khi độ mặn dưới 20‰, Bacillus hấp thụ K + và Na + để duy trì cân bằng thẩm thấu, và khi độ mặn trên 20‰, thì Bacillus duy trì đời sống bằng cách tạo ra một số lượng lớn bào tử (Zhang, 2014). - subtilis có khả năng sinh trưởng trong môi trường có nồng độ muối cao đến 70‰. - Khi nồng độ muối trong môi trường tăng đột ngột, B. - từ môi trường thông qua các kênh vận chuyển đặc hiệu hoặc không đặc hiệu (Sleator and Hill, 2002).. - subtilis có thể cân bằng áp suất thẩm thấu giữa tế bào chất với môi trường bên ngoài giúp duy trì sự sinh trưởng của tế bào ở một mức độ nhất định (Brill et al., 2011 trích dẫn bởi Zhang, 2014). - Do vậy, việc tích lũy K+ hoặc Na+ là giải pháp để thích ứng với sốc thẩm thấu, nhưng không phải là phương pháp lâu dài, để đối mặt với nồng độ muối cao trong môi trường. - Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sau giai đoạn tích lũy K+, B. - Trong nghiên cứu của Đỗ Thị Hiền (2018), khả năng kháng Vibrio sp. - Trong một nghiên cứu khác, Hồ Thị Trường Thy. - Trong khi đó kết quả khảo sát ảnh hưởng của độ mặn đến mật độ của hai loài B. - siamensis BĐK2.3 của Lê Anh Xuân (2019) sau 24 giờ nuôi cấy cho thấy mật độ vi khuẩn của cả hai loài đều khác biệt không có ý nghĩa thống kê trong khoảng độ mặn được khảo sát là từ 0‰ đến . - Nghiên cứu của Trần Thị Thu Hiền (2010) cũng cho thấy một số chủng vi khuẩn Bacillus có thể chịu đựng được nồng độ muối cao hơn so với độ mặn thường gặp ở môi trường nuôi tôm nước lợ. - Bacillus spp. - thích hợp sinh trưởng ở môi trường có độ mặn cao từ Đỗ Thị Hồng Thịnh và ctv., 2017).. - Bảng 1: Biến động độ mặn. - 18/1/2018 Bùn . - 3.2 Biến động mật độ Bacillus trong bùn Kết quả phân tích mật độ Bacillus trong bùn qua 12 tháng ở cả 3 điểm có khuynh hướng ít biến động CFU/g. - Trong 3 điểm thu mẫu, mật độ Bacillus trung bình cao nhất ở đầu nguồn, kế đến giữa nguồn và thấp nhất cuối nguồn. - Trong khoảng thời gian từ tháng 7 - tháng 12/2017 ở cả ba điểm thu mẫu, mật độ vi khuẩn Bacillus tương đối ổn định, ngoại trừ cuối nguồn, mật độ Bacillus giảm dần từ tháng 1 đến tháng 6 và thấp nhất (8,3×10 3 CFU/g) vào tháng 5 trong khi đó cùng thời điểm này mật độ Bacillus ở Nhu Gia đạt cao nhất (1,7×10 6 CFU/g) và khác biệt có ý nghĩa so với hai thủy vực còn lại (p<0,05).Ở giữa nguồn, mật số vi khuẩn Bacillus spp. - Theo Phạm Thị Tuyết Ngân và Nguyễn Hữu Hiệp (2010), mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - Từ đây có thể thấy mật độ và khuynh hướng phát triển nhóm Bacillus ngoài tự nhiên và môi trường ao nuôi khá giống nhau.. - Theo một nghiên cứu khác của Syed (2016) về sự biến động theo mùa của mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - ở vùng đất ven biển Digha (Tây Bengal, Ấn Độ) đã phát hiện ra rằng, trong mùa hè, mùa thu và mùa đông, mật độ Bacillus biến động lần lượt là và CFU/g. - Như vậy trong mùa hè Bacillus spp. - đạt mật độ cao hơn mùa đông. - Nghiên cứu cũng cho thấy đất ven biển của khu vực Digha rất giàu các loài. - Một nghiên cứu khác ở Trung quốc cho thấy tần số xuất hiện của một số loài có mối tương quan đáng kể với độ cao. - (2003 trích dẫn bởi Syed, 2016) đã phát hiện sự đa dạng của vi khuẩn Bacillus giảm theo thứ tự đất lâm nghiệp >. - Những nghiên cứu này chỉ ra rằng vi khuẩn Bacillus trong đất không phân bố ngẫu nhiên và phụ thuộc vào một số yếu tố môi trường nhất định có thể là yếu tố thúc đẩy sự phân bố của chúng. - Trong nghiên cứu này, nhận thấy ở Nhu Gia độ mặn chỉ <8‰, nhưng mật độ Bacillus lại cao nhất (1,7×10 6 CFU/g), trong khi độ mặn ở Mỹ Thanh 2 cao hơn nhiều (0-27‰) thì mật độ Bacillus lại thấp nhất hơn có ý nghĩa so với hai điểm còn lại trong suốt quá trình thu mẫu. - Lê Anh Xuân (2019) chứng minh mật độ vi khuẩn Bacillus không khác biệt có ý nghĩa thống kê trong khoảng độ mặn được khảo sát là từ 0‰ đến . - Trong khi đó, Zhang (2014) báo cáo Bacillus phát triển tốt nhất ở độ mặn 20‰. - Do vậy ở đây có thể vật chất hữu cơ đã ảnh hưởng đến mật độ Bacillus, vì sự phân bố của Bacillus phụ thuộc vào một số yếu tố môi trường nhất định (Syed, 2016).. - Bảng 2: Mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - Nhu Gia Mỹ Thanh 1 Mỹ Thanh 2. - Hình 2: Mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - trong bùn 3.3 Biến động mật độ Bacillus trong nước. - Mật độ vi khuẩn Bacillus trong nước dao động từ CFU/mL (Bảng 2, Hình 3). - Mật độ Bacillus spp. - Khuynh hướng biến động mật độ Bacillus trong 3 điểm thu mẫu trong 12 tháng tương tự trong bùn, cao nhất ở đầu nguồn, tiếp đến là giữa nguồn và thấp nhất cuối nguồn. - Mật độ Bacillus ở đầu nguồn ít biến động, Bacillus spp. - Tương tự như ở đầu nguồn, mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - ở điểm giữa nguồn ít biến động giữa các tháng, trong 12 tháng thu mẫu mật độ Bacillus cao nhất vào tháng CFU/mL) và thấp nhất vào tháng CFU/mL). - Riêng ở điểm cuối nguồn, Bacillus có mật độ thấp nhất và khá biến động trong năm, cao nhất vào tháng CFU/mL) và. - Kết quả phân tích thống kê trong cùng một thời điểm ở ba điểm thu mẫu khác nhau cho thấy mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - Nếu so sánh về độ mặn thì Mỹ Thanh 2 có độ mặn cao nhất, nhưng mật độ vi khuẩn Bacillus thấp nhất điều này có thể do hàm lượng dinh dưỡng cao ở Nha Du đã ảnh hưởng đến sự phát triển của nhóm vi khuẩn này. - Trong nghiên cứu khảo sát mật độ vi khuẩn trong nước ao nuôi tôm sú Phạm Thị Tuyết Ngân và Nguyễn Hữu Hiệp (2010) tìm thấy biến động mật độ Bacillus spp. - Do ao nuôi tôm có hàm lượng chất hữu cơ cao nên Bacillus trong nghiên cứu này cao hơn khoảng 100 lần so với trong điều kiện tự nhiên. - vì Bacillus là nhóm vi khuẩn dị dưỡng thường sống trong môi trường giàu chất hữu cơ.. - Hình 3: Mật độ vi khuẩn Bacillus spp. - trong nước. - Mặc dầu độ mặn tăng dần từ đầu nguồn đến cuối nguồn, nhưng mật độ Bacillus lại giảm từ đầu nguồn đến cuối nguồn. - Do vậy trong nghiên cứu này độ mặn và mật độ Bacillus tương quan nghịch, nhưng yếu tố dinh dưỡng và mật độ Bacillus tương quan thuận (bài báo đang chờ xuất bản).. - Mật độ Bacillus trong nước và trong bùn dao động lần lượt là CFU/mL và CFU/g. - Mật độ Bacillus cao nhất ở đầu nguồn, tiếp đến giữa nguồn và thấp nhất ở cuối nguồn trong suốt quá trình thu mẫu. - Mật độ Bacillus trong nước và bùn có khuynh hướng giảm khi độ mặn tăng, điều này có thể do hàm lượng chất hữu cơ ở đầu nguồn cao nhất so với 2 điểm còn lại nên đã tạo điều kiện cho vi khuẩn Bacillus phát triển tốt nhất. - Trong bùn và trong nước mật độ Bacillus giảm khi độ mặn tăng. - Tuy nhiên, hàm lượng dinh dưỡng có thể mới quyết định mật độ vi khuẩn dị dưỡng Bacillus.. - Tiếp tục phân tích sự đa dạng của các loài vi khuẩn Bacillus ở khu vực sông Mỹ Thanh bằng phương pháp giải trình tự thế hệ mới (NGS – Next Generation Sequencing) và nghiên cứu cây phát sinh loài. - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn và hàm lượng dinh dưỡng lên sự phát triển Bacillus trong phòng thí nghiệm.. - cypermethrin trong môi trường có độ mặn khác nhau. - Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn Bacillus sp. - Biến động mật độ vi khuẩn hữu ích trong ao nuôi tôm sú (Penaeus monodon) thâm canh. - Nghiên cứu quần thể vi khuẩn chuyển hóa đạm trong ao nuôi tôm sú (Penaeus monodon). - Seasonal Fluctuation of the Population and Characterization of Bacillus spp