Phân lập các dòng vi khuẩn phân hủy protein từ nước thải lò giết mổ gia súc tỉnh Đồng Tháp

Chia sẻ: LaLi Sa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu phân lập các dòng vi khuẩn phân hủy protein từ nước thải lò giết mổ gia súc tỉnh Đồng Tháp nhằm tìm kiếm và khảo sát các dòng vi sinh vật có khả năng phân hủy protein trong hệ sinh thái tự nhiên để ứng dụng vào xử lý môi trường và làm cơ sở khoa học cho các xử lý tiếp theo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phân lập các dòng vi khuẩn phân hủy protein từ nước thải lò giết mổ gia súc tỉnh Đồng Tháp

246 PHÂN LẬP CÁC DÒNG VI KHUẨN PHÂN HỦY PROTEIN TỪ NƯỚC THẢI LÒ GIẾT MỔ GIA SÚC TỈNH ĐỒNG THÁP SV. Cao Thị Bé Ngoan SV. Lê Thị Trúc Ly SV. Hồ Hoàng Căn SV. Nguyễn Hữu Phúc SV. Ngô Cẩm Tú ThS. Nguyễn Thị Hải Lý Tóm tắt. Nghiện cứu khảo sát 50 dòng vi khuẩn trong đó có 27 dòng từ mẫu bùn và 23 dòng từ mẫu nước. Các dòng này có khả năng tổng hợp enzyme phân hủy prôtêin và tạo vòng halo trên môi trường dinh dưỡng có bổ sung sữa. Đường kính vòng halo dao động từ 3 – 9 mm. Dòng 1 có đường kính vòng halo nhỏ nhất (3 mm) và dòng 62 có đường kính vòng halo lớn nhất (9 mm).82% các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp enzyme catalase; 56% có năng sinh acid; 94% có khả năng tổng hợp amylase. Tuy nhiên, dòng 102 có khả năng tăng sinh khối nhanh và tổng hợp enzyme phân hủy protein cao nênđược chọn để khảo sát khả năng xử lý nước thải. Kết quả xử lý từ dòng này cho thấy hiệu quả xử lí tăng dần sau 2, 4, 6 ngày và tăng dần theo nghiệm thức A, B, C tương ứng với mức bổ sung 0%, 1% và 2%. 1. Mở đầu Hiện nay, nhu cầu sử dụng thực phẩm có nguồn gốc từ các loại gia súc ngày càng gia tăng điều này đồng nghĩa với sự tăng lên của các lò giết mổ tập trung lẫn nhỏ lẻ. Theo báo cáo Tổng kết phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn tỉnh năm 2012, tính riêng trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp có 17 cơ sở giết mổ tập trung (10 cơ sở giết mổ gia súc) và 80 điểm giết mổ gia súc gia cầm phân tán [1]. Nước thải từ lò mổ chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh, hàm lượng chất rắn lơ lửng từ máu, mỡ, nước rửa,... gây nên mùi khó chịu [2]. Chính vì vậy, nghiên cứu phân lập các dòng vi khuẩn phân hủy protein từ nước thải lò giết mổ gia súc tỉnh Đồng Tháp nhằm tìm kiếm và khảo sát các dòng vi sinh vật có khả năng phân hủy protein trong hệ sinh thái tự nhiên để ứng dụng vào xử lý môi trường và làm cơ sở khoa học cho các xử lý tiếp theo. 2. Nội dung chính 2.1. Phương pháp nghiên cứu Vị trí lấy mẫu: Mẫu nước và mẫu bùn được lấy từ lò giết mổ tập trung trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp. Phương pháp phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy protein: Chuẩn bị mẫu để phân lập: Mẫu sau khi đồng nhất được chia làm 2 phần gồm một phần mẫu được xử lý ở nhiệt độ 800C từ 15 phút, phần còn lại không xử lý nhiệt. Chuẩn bị dãy pha loãng với các nồng độ 10-1, 10-2, 10-3,10-4, 10-5, 10-6.Mẫu được pha loãng và cấy nhỏ giọt trên môi trường dinh dưỡng bao gồm peptone, cao thịt, NaCl, agar và có bổ sung 10% sữa gầy, tiến hành ủ ở 370C trong 24 giờ [3] [4]. Chọn khuẩn lạc tạo vòng sáng trên môi trường đem cấy ria đến khi các khuẩn lạc rời rạc, đồng nhất (cùng kích thước, màu sắc).Xác định đặc điểm hình thái khuẩn lạc: kích thước, hình dạng, màu sắc.
247 Xác định hoạt tính phân giải protein: Hoạt tính phân giải protein được xác định dựa trên tỷ lệ đường kính vòng sáng và đường kính khuẩn lạc trên môi trường nuôi cấy. Thử nghiệm sinh hóa khác: Tiến hành các thử nghiệm sinh hóa khác như di động, catalase, nitrate, metylred, amylase [3]. Khảo sát khả năng xử lý nước thải quy mô phòng thí nghiệm: Nhân mật số vi khuẩn có khả năng phân hủy protein tốt nhất trong môi trường dinh dưỡng nuôi cấy đến mật độ 106 CFU/ml. Chọn dòng số 102 có hoạt tính mạnh nhất để bố trí thí nghiệm.Thí nghiệm một nhân tố bao gồm 3 nghiệm thức với thể tích nước thải là 5 lít (với 3 lần lặp lại). - Nghiệm thức 1 (A1, A2, A3): 5 lít nước thải (đối chứng). - Nghiệm thức 2 (B1, B2, B3): 5 lít nước thải + 1% vi khuẩn dòng X. - Nghiệm thức 3 (C1, C2, C3): 5 lít nước thải + 2% vi khuẩn dòng X. Nước thải ban đầu lẫy mẫu để phân tích chỉ tiêu: pH, COD, TKN, NH4+. Sau 2,4,6 ngày lấy mẫu để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của dòng vi khuẩn thông qua các chỉ tiêu: pH, COD, TKN, NH4+. So sánh kết quả phân tích sau 2, 4, 6 ngày với kết quả phân tích ban đầu để đánh giá hiệu quả phân giải nitơ hữu cơ. 2.1. Kết quả và thảo luận Kết quả phân lập và xác định hình thái khuẩn lạc Kết quả đã phân lập được 50 dòng vi khuẩn từ nước thải lò giết mổ trong đó có 27 dòng vi khuẩn từ mẫu bùn và 23 dòng vi khuẩn từ mẫu nước. Trong số 50 dòng phân lập có 17 dòng chịu nhiệt và 33 dòng không chịu nhiệt. Khuẩn lạc của các dòng này đều có đặc điểm chung là hình tròn, bìa nguyên và mô. Có 34 dòng có màu trắng sữa và 16 dòng có màu vàng nhạt. Kích thước khuẩn lạc dao động từ 2mm – 6mm. Tất cả các dòng vi khuẩn sau khi phân lập được có dạng que ngắn và có tính chuyển động. Kết quả nhuộm gram cũng cho thấy 4 dòng gram âm (chiếm 8%), 46 dòng gram dương (chiếm 92%). Đường kính vòng halo dao động từ 3 – 9 mm, nhỏ nhất là dòng 1 với đường kính là 3 mm, đường kính lớn nhất 9 mm của dòng 62. Đường kính khuẩn lạc dao động từ 2 – 6 mm, trong đó dòng 6 có đường kính khuẩn lạc lớn nhất (6 mm).Tỷ lệ giữa đường kính vòng sáng và đường khuẩn lạc dao động từ 1,3 đến 3. Tỷ lệ này nhất ở dòng 6, 15, 53, 54 và các dòng 2, 76, 80, 102 có tỷ lệ này cao nhất. Hình 1. Hoạt tính protease của các dòng vi khuẩn
248 Hầu hết các dòng trên đều có hiện tượng sủi bọt khí khi test với H2O2, trừ các dòng 4, 17, 47, 59, 61, 68, 76, 80, 92 (chiếm 18%). Điều này chứng tỏ các dòng vi khuẩn này có khả năng tổng hợp enzyme catalase, một loại men có thể phá hủy một số sản phẩm chứa ôxy mà các sản phẩm này gây độc cho vi sinh vật. Hình 2. Kết quả thử nghiệm catalase dương tính (+) của dòng 102 Thử nghiệm methyl red cho thấy có 22 dòng cho kết quả âm tính (chiếm 44%) và 28 dòng cho kết quả dương tính(chiếm 56%). Điều này cho thấy trên 50% số dòng phân tích được có khả năng nhiều hơn các vi sinh vật khác. Hình 3. Kết quả thử nghiệm methyl red dương tính (+) của một số dòng vi khuẩn Kiểm tra hoạt tính Amylase cho thấy có 47 dòng cho kết quả dương tính làm mất màu hoàn toàn dung dịch iod và tinh bột (chiếm 94%). Điều này chứng tỏ, chúng là những dòng có khả năng tổng hợp amylase. Riêng 3 dòng mang kí hiệu (2, 68, 75) cho kết quả âm tính.
249 Kết quả kiểm tra nitrate cho thấy, tất cả các dòng phân lập đều cho kết quả dương tính. Điều này chứng tỏ tất cả các dòng vi khuẩn đều có khả năng tổng hợp enzyme nitratase tạo thành nitrit. Thử nghiệm khả năng xử lý nước thải Dựa vào đồ thị diễn biến hàm lượng COD qua 2, 4, 6 ngày cho ta thấy nghiệm thức C có sự khác biệt với nghiệm thức A. Nghiệm thức B so với nghiệm thức A không có sự khác biệt trong 4 ngày đầu, nhưng đến ngày thứ 6 thì lượng COD trong nghiệm thức B có sự giảm mạnh. Hiệu suất xử sau 6 ngày của nghiệm thức B (57,3%) và nghiệm thức C (56,8%) tương đương nhau và cao khoảng 3,6 lần so với hiệu suất xử lý của nghiệm thức A (15,7%). Hình 4. Diễn biến hàm lượng COD theo thời gian Tuy nhiên, hàm lượng NH4+ có sự khác biệt giữa nghiệm thức B và nghiệm thức C so với nghiệm thức A. Nghiệm thức C có hiệu suất xử lý cao nhất là 71,2%, nghiệm thức B là 53,43% cao hơn nhiều so với nghiệm thức đối chứng (hiệu suất 21,94%). Hình 5. Diễn biến hàm lượng NH4+theo thời gian Tương tự, các nghiệm thức A, B và C cũng có sự khác nhau qua các ngày xử lý. Hai nghiệm thức B và C đều có khả năng làm giảm hàm lượng nito Kjedahl cao hơn so với nghiệm thức A. Hiệu suất của nghiệm thức C (45,9%) cao gấp 2,5 lần nghiệm thức A.
250 Hình 6. Diễn biến hàm lượng Nitơ Kjedahl (TKN) theo thời gian 3. Kết luận Sau quá trình phân lập và nuôi cấy đã phân lập được 50 dòng vi khuẩn đều có khả năng phân hủy protein qua việc tạo vòng halo trên môi trường dinh dưỡng bổ sung sữa gầy. Trong đó có 92% dòng gram dương và 8%dòng gram dương, hầu hết các dòng này đề có dạng hình tròn, bìa nguyên, mô. Thử nghiệm sinh hóa cho thấy 100% các dòng vi khuẩn có khả năng di động và khử nitrate; 70% có khả năng sinh men catalase; 40% dòng có khả năng cho phản ứng metylred; 80% các dòng có khả năng phân hủy tinh bột. Khi xử lý nước thải với dòng vi khuẩn được chọn (dòng 102) thì các nghiệm thức đều cho thấy hàm lượng COD, NH4+, TNK giảm so với đối chứng. Từ đó, cho ta thấy dòng vi sinh này có khả năng sử dụng nito để phát triển. Tuy nhiên, các dòng vi khuẩn này cần phải được định danh và khảo sát khả năng xử lý ngoài thực địa. Tài liệu tham khảo [1]. Báo cáo tổng kết phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn tỉnh Đồng Tháp năm 2012, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, UBND Tỉnh Đồng Tháp. [2]. Huỳnh Anh Kiệt, 2012. Nghiên cứu ứng dung công nghệ sinh học kết hợp với phản ứng oxy hóa Ammonium kị khí (Anammox) để xử lý nước thải ngành giết mổ gia súc, quy mô Pilot, Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường, Đại học khoa học tư nhiên. [3]. Trần Linh Thước, 2005. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm, và mỹ phẩm. Nhà xuất bản giáo dục. [4]. Michael A. Cotta and Robert B. Hespell, Proteolytic Activity of the Ruminal Bacterium Butyrivibrio fibrisolvens, Applied and Environmental microbiology, July 1986, p.51-58.