Vi khuẩn tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học phân lập từ biển Nha Trang

25(4): T¹p chÝ Sinh häc 12-2003<br /> <br /> <br /> <br /> Vi khuÈn t¹o chÊt ho¹t hãa bÒ mÆt sinh häc<br /> ph©n lËp tõ biÓn Nha Trang<br /> <br /> l¹i thóy hiÒn<br /> ViÖn C«ng nghÖ sinh häc<br /> D−¬ng V¨n Th¾ng<br /> ViÖn H¶i d−¬ng häc Nha Trang<br /> TrÇn CÈm V©n<br /> Tr−êng ®¹i häc Khoa häc tù nhiªn, §HQGHN<br /> Do)n Th¸i Hßa<br /> Tr−êng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi<br /> <br /> Tõ nhiÒu n¨m nay c¸c chÊt ho¹t hãa bÒ mÆt glicolipit lµ thµnh phÇn ®−îc nghiªn cøu chñ<br /> sinh häc ®−îc øng dông réng r-i trong c¸c lÜnh yÕu. Bëi v× trong thµnh phÇn cña glicolipit cã<br /> vùc c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp, khai th¸c má, rhamnolipit- mét nh©n tè quan träng cña qu¸<br /> thuéc da, thu håi dÇu, c«ng nghÖ hãa häc víi tr×nh nhò hãa, t¹o bät gi÷a hai pha dÇu vµ n−íc.<br /> chøc n¨ng lµ nh©n tè lµm −ít, t¹o bät, t¹o nhò, ChÊt HHBM t¹o ra tõ Pseudomonas aeruginosa<br /> ho¹t ®éng bÒ mÆt [2, 3, 5]. HiÖn nay c¸c chÊt cã kh¶ n¨ng lµm gi¶m søc c¨ng bÒ mÆt tõ 28,6<br /> ho¹t hãa bÒ mÆt (HHBM) ®−îc t¹o ra tõ c¸c xuèng 4 N/m. Cßn glicolipit do vi khuÈn biÓn<br /> chñng vi sinh vËt ®−îc ®Æc biÖt quan t©m. V× c¸c sinh ra cã thÓ lµm gi¶m søc c¨ng bÒ mÆt cña<br /> chÊt nµy cã chøa c¶ hai nhãm chøc −a n−íc vµ n−íc tõ 72 xuèng 29N/m [8].<br /> −a dÇu trong cïng mét ph©n tö. Nh÷ng ®Æc tÝnh<br /> ë ViÖt Nam, c¸c chÊt ho¹t hãa bÒ mÆt tõ vi<br /> nµy cho phÐp c¸c ph©n tö tËp trung l¹i vµ t¸c<br /> sinh vËt cßn rÊt Ýt ®−îc quan t©m, nh−ng nhu<br /> ®éng bÒ mÆt t−¬ng hç víi nhau lµm gi¶m søc<br /> cÇu sö dông nã th× ngµy cµng nhiÒu nhÊt lµ<br /> c¨ng bÒ mÆt cña pha n−íc vµ pha dÇu. Bªn c¹nh<br /> trong viÖc t¨ng c−êng thu håi dÇu vµ kiÓm so¸t «<br /> −u ®iÓm cã cÊu tróc l−ìng cùc, c¸c chÊt HHBM<br /> nhiÔm m«i tr−êng do dÇu má. Võa qua, trong<br /> tõ vi sinh vËt cßn cã −u ®iÓm lµ rÊt dÔ dµng t¹o<br /> qu¸ tr×nh thö nghiÖm lµm s¹ch « nhiÔm dÇu ë<br /> ra tõ nguån c¬ chÊt rÎ tiÒn vµ cã thÓ tËn dông<br /> b-i biÓn Nha Trang chóng t«i ®- ph©n lËp ®−îc<br /> nh÷ng phÕ th¶i cña ngµnh c«ng nghiÖp chÕ biÕn<br /> mét sè chñng vi khuÈn cã kh¶ n¨ng t¹o chÊt<br /> n«ng s¶n [1, 9]. ChÝnh nhê cã cÊu tróc l−ìng<br /> HHBM. D−íi ®©y lµ mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu<br /> cùc nµy mµ c¸c chÊt HHBM thu nhËn tõ vi sinh<br /> vÒ c¸c chñng nµy.<br /> vËt ®ang ®−îc øng dông nhiÒu nhÊt trong viÖc<br /> t¨ng c−êng kh¶ n¨ng thu håi dÇu cña qu¸ tr×nh<br /> khai th¸c dÇu thø cÊp vµ t¨ng c−êng kh¶ n¨ng I. ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu<br /> ph©n hñy dÇu má, kiÓm so¸t « nhiÔm m«i tr−êng<br /> do dÇu má g©y ra. Theo Oschner [7] c¸c chÊt MÉu c¸t vµ n−íc biÓn lÊy tõ b-i biÓn Nha<br /> HHBM tèt nhÊt hiÖn nay lµ glycolipit, lipit trung Trang, tØnh Kh¸nh Hßa.<br /> tÝnh vµ ph©n cùc, aminoaxit cã ho¹t tÝnh bÒ mÆt Ph©n lËp vi khuÈn trªn m«i tr−êng kho¸ng<br /> vµ hçn hîp polisaccarit-lipit. Trong tÊt c¶ c¸c Gost 9052-88, x¸c ®Þnh sè l−îng trªn m«i<br /> d¹ng kh¸c nhau cña c¸c chÊt HHBM th× tr−êng hiÕu khÝ tæng sè cña Zobell.<br /> <br /> <br /> C«ng tr×nh ®−îc sù hç trî kinh phÝ cña Ch−¬ng tr×nh nghiªn cøu c¬ b¶n.<br /> <br /> 1<br />  Nu«i vi khuÈn t¹o chÊt HHBM trªn m«i vßng/phót.<br /> tr−êng muèi kho¸ng theo Gost 9052-88 cã bæ Ph−¬ng ph¸p t¸ch chiÕt chÊt HHBM ®−îc<br /> sung n−íc biÓn, vi l−îng vµ 5% dÇu DO hoÆc tiÕn hµnh theo Pruthi cã c¶i tiÕn [10]. DÞch vi<br /> dÇu oliu lµm nguån cacbon. §iÒu kiÖn nu«i cÊy khuÈn sau 72 giê nu«i l¾c ®−îc dïng ®Ó t¸ch<br /> lµ pH = 7,4, nhiÖt ®é 300C, tèc ®é l¾c: 180 chiÕt chÊt HHBM sinh häc.<br /> DÞch vi khuÈn B303<br /> ly t©m 13.000 vßng/phót 15’<br /> <br /> <br /> <br /> DÞch huyÒn phï CÆn<br /> <br /> Bæ sung axªt«n tû lÖ 1:4<br /> <br /> <br /> <br /> ChÊt kÕt tña DÞch nu«i cÊy vµ axªt«n<br /> <br /> lµm kh« ch©n kh«ng<br /> <br /> <br /> ChÊt ho¹t hãa bÒ mÆt sinh häc<br /> Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh chØ sè nhò hãa (E24) vµ ¶nh h−ëng cña chÊt HHBM sinh häc lªn qóa<br /> cña chÊt HHBM trong dÞch nu«i cÊy ®−îc tiÕn tr×nh ph©n hñy ®ã.<br /> hµnh theo Iqbal [4]: Ph©n tÝch thµnh phÇn hãa häc cña dÇu th« vµ<br /> - DÞch nu«i cÊy 72 giê ®−îc li t©m ®Ó lo¹i tÕ nhiªn liÖu b»ng ph−¬ng ph¸p c©n träng l−îng vµ<br /> bµo vi khuÈn, s¾c kÝ khÝ trªn m¸y HP 6890, sö dông cét mao<br /> - Bæ sung 1ml xylen vµo 1ml dÞch nu«i cÊy qu¶n HP-1 methyl-siloxan.<br /> ®- lo¹i tÕ bµo,<br /> II. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn<br /> - Trén ®Òu b»ng voltex ë tèc ®é cao,<br /> - Sau 24 giê chØ sè nhò hãa E24 ®−îc tÝnh 1. KÕt qu¶ ph©n lËp vi khuÈn t¹o chÊt<br /> nh− sau: HHBM<br /> chiÒu cao cét nhò hãa Tõ c¸c mÉu c¸t biÓn nhiÔm dÇu ë Nha<br /> E 24 = ×100<br /> chiÒu cao tæng sè Trang, ®- ph©n lËp ®−îc 5 chñng vi khuÈn cã<br /> kh¶ n¨ng t¹o chÊt HHBM sinh häc. Chóng ®Òu<br /> §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu th« vµ thuéc nhãm vi khuÈn Gram ©m. Dùa vµo kit<br /> nhiªn liÖu cña c¸c chñng vi khuÈn. Vi khuÈn chuÈn API 20NE mét sè chñng ®- ®−îc ®Þnh<br /> ®−îc nu«i l¾c ë 180 v/ph, 30oC trªn m«i tr−êng tªn, trong ®ã chñng B303 thuéc loµi<br /> muèi kho¸ng cã bæ sung 5% dÇu th« hoÆc nhiªn Pseudomonas aeruginosa. Chñng nµy cã kh¶<br /> liÖu nh− nguån cacbon. Quan s¸t sù thay ®æi n¨ng t¹o chÊt HHBM tèt nhÊt trong c¸c chñng<br /> mµu s¾c cña m«i tr−êng nu«i cÊy vµ tr¹ng th¸i nghiªn cøu.<br /> cña dÇu sau 7 ngµy nu«i cÊy. X¸c ®Þnh sè l−îng Ho¹t tÝnh t¹o chÊt HHBM cña chñng B303<br /> vi khuÈn tr−íc vµ sau khi nu«i cÊy víi dÇu th« ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng kh¶ n¨ng nhò hãa cña s¶n<br /> (nhiªn liÖu) trong c¶ hai tr−êng hîp cã bæ sung phÈm sau 24 giê bæ sung xylen vµo dÞch nu«i<br /> vµ kh«ng bæ sung chÊt HHBM. Qua ®ã ®¸nh gi¸ cÊy. KÕt qu¶ ®−îc tr×nh bµy ë b¶ng 1 vµ c¸c<br /> kh¶ n¨ng ph©n hñy hydrocacbon cña vi khuÈn h×nh 1, 2. Hai chñng B303 vµ B302 ph¸t triÓn tèt<br /> <br /> 2<br />  B¶ng 1 qu¶ nµy còng trïng víi nghiªn cøu cña Robert<br /> ®- c«ng bè n¨m 1989 [25]. ChÊt HHBM B303<br /> Sù ph¸t triÓn cña vi khuÈn trªn m«i tr−êng ®−îc lµm s¹ch vµ c©n träng l−îng kh«, kÕt qu¶<br /> cã dÇu oliu thu ®−îc cao nhÊt ®¹t 2,7 g/l.<br /> Ký hiÖu B¾t ®Çu nu«i cÊy Sau 72 giê nu«i<br /> chñng (tÕ bµo / ml) cÊy (tÕ bµo / ml)<br /> A301 1,8 × 107 4,0 × 109<br /> B301 4,8 × 107 2,6 × 107<br /> B302 3,9 × 107 1,5 ×1011<br /> B303 2,5 × 107 3,4 ×1011<br /> C301 4,0 × 107 5,0 ×109<br /> trªn dÇu oliu ®Ó t¹o chÊt HHBM, sè l−îng tÕ bµo<br /> t¨ng 10000 lÇn sau 72 giê nu«i cÊy. §å thÞ trªn<br /> h×nh 3 chøng tá chÊt HHBM ®−îc t¹o ra bëi<br /> chñng B303 cã kh¶ n¨ng nhò hãa m¹nh nhÊt sau<br /> 48 giê nu«i cÊy. Sau 48 giê nu«i cÊy th× ho¹t<br /> tÝnh nhò hãa cña s¶n phÈm thu ®−îc bÞ gi¶m<br /> dÇn. ChØ sè nhò hãa cùc ®¹i ®¹t tíi 72,5%. KÕt H×nh 1. H×nh th¸i khuÈn l¹c cña chñng B303<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 2. Sù ph¸t triÓn trªn dÇu oliu vµ kh¶ n¨ng nhò hãa cña chñng B303<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Thêi gian (giê)<br /> H×nh 3. Sù biÕn thiªn cña cét nhò hãa theo thêi gian<br /> <br /> 3<br /> 2. Ph©n tÝch thµnh phÇn cña chÊt HHBM chÊt HHBM B303 cã chøa c¸c nhãm chøc -OH,<br /> B303 C=O, CH2. C¸c nhãm chøc nµy ®Òu cã mÆt<br /> CÊu tróc ph©n tö cña chÊt HHBM B303 ®−îc trong thµnh phÇn cña chÊt HHBM sinh häc ®-<br /> nghiªn cøu b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ®−îc c¬ quan b¶o vÖ m«i tr−êng cña Mü c«ng<br /> hång ngo¹i (h×nh 4). KÕt qu¶ thu ®−îc biÓu diÔn bè. Trong c¸c nhãm chøc nãi trªn th× nhãm -OH<br /> trªn h×nh 4 cho thÊy trong cÊu tróc ph©n tö cña vµ C=O ®ãng vai trß lµ t¸c nh©n −a n−íc.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 4. Phæ hång ngo¹i cña chÊt ho¹t hãa bÒ mÆt B303<br /> <br /> 3. Nghiªn cøu t¨ng c−êng kh¶ n¨ng ph©n hñy dÇu th« b»ng chÊt HHBM sinh häc<br /> a) ¶nh h−ëng cña chÊt HHBM lªn sù ph¸t triÓn cña vi sinh vËt<br /> MÉu c¸t lÊy tõ b-i biÓn Nha Trang vµ chñng vi khuÈn Pseudomonas sp. tõ phßng thÝ nghiÖm vi<br /> sinh vËt dÇu má ®−îc nu«i l¾c trªn m«i tr−êng kho¸ng víi dÇu th« lµ nguån cacbon duy nhÊt. Sè<br /> l−îng vi sinh vËt tr−íc vµ sau khi bæ sung thªm chÊt HHBM ®−îc tr×nh bµy trong b¶ng 2.<br /> <br /> B¶ng 2<br /> <br /> Sè l−îng vi sinh vËt tr−íc vµ sau khi bæ sung chÊt HHBM (CFU/ml)<br /> Bæ sung chÊt HHBM (ml)<br /> MÉu Thêi gian 0 1 2 3<br /> Tr−íc TN 10 3<br /> 10 3<br /> 10 3<br /> 103<br /> MÉu c¸t 1,8 × 109<br /> Sau TN 1,2 × 107 5,7 × 108 1,2 × 109<br /> Tr−íc TN 2,0 × 103 2,0 × 103<br /> Pseudomonas sp.<br /> Sau TN 3,2 × 109 1,3 × 1011<br /> <br /> Ghi chó: TN: thÝ nghiÖm<br /> <br /> Tõ sè liÖu trªn b¶ng 2 thÊy r»ng, vi sinh vËt sè l−îng tÕ bµo t¨ng kh¸ m¹nh. §èi víi mÉu c¸t<br /> trong c¸c mÉu c¸t ®- sö dông tèt dÇu th«. Sè cã bæ sung 2 ®Õn 3 ml chÊt HHBM, sè l−îng tÕ<br /> l−îng tÕ bµo t¨ng tõ 103-107 tÕ bµo/ml trong c¸c bµo lªn tíi 109 tÕ bµo/ml. ThÝ nghiÖm ®èi víi<br /> mÉu thÝ nghiÖm l¾c víi 1 gam c¸t. Trong c¸c chñng Pseudomonas. sp còng chøng tá chñng<br /> mÉu c¸t kh¸c cã bæ sung chÊt HHBM sinh häc, nµy cã kh¶ n¨ng sö dông dÇu th« rÊt tèt. Sè<br /> <br /> 1<br /> l−îng tÕ bµo t¨ng tõ 2 × 103 tÕ bµo / ml ®Õn 3,2 Sau 7 ngµy nu«i l¾c, chóng t«i tiÕn hµnh x¸c<br /> × 109 tÕ bµo / ml. Khi bæ sung thªm chÊt ®Þnh kh¶ n»ng sö dông dÇu th« cña c¸c vi sinh<br /> HHBM, sè l−îng tÕ bµo t¨ng tíi 1,3 × 1011 tÕ vËt theo mét sè chØ tiªu: tæng hµm l−îng dÇu thu<br /> bµo / ml. Nh− vËy, khi bæ sung thªm chÊt håi, thµnh phÇn nhãm cu¶ dÇu thu håi. Trong<br /> HHBM sinh häc, sè l−îng tÕ bµo vi sinh vËt sö ®ã, thµnh phÇn nhãm cña dÇu gåm cã:<br /> dông dÇu th« ®- t¨ng lªn 100 lÇn so víi ®èi hydrocacbon no, hydrocacbon th¬m, nhùa vµ<br /> chøng kh«ng bæ sung chÊt nµy. asphanten.<br /> b) Ph©n tÝch thµnh phÇn dÇu th« tr−íc vµ sau KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng sö dông dÇu tæng<br /> thÝ nghiÖm sè cña vi sinh vËt ®−îc tr×nh bµy ë b¶ng 3.<br /> <br /> B¶ng 3<br /> Kh¶ n¨ng sö dông dÇu tæng sè cña vi sinh vËt<br /> <br /> STT Ký hiÖu mÉu L−îng dÇu thu håi (mg/l) L−îng dÇu sö dông (%)<br /> 1 MS1-K 42 212 0,00<br /> 2 MS2 39 920 5,43<br /> 3 MS3 29 358 30,45<br /> 4 MS4 29 751 29,00<br /> 5 MS5 24 872 41,00<br /> <br /> Ghi chó: MS1-K: mÉu ®èi chøng<br /> MS2: MÉu c¸t biÓn<br /> MS3: MÉu c¸t biÓn cã bæ sung chÊt HHBM sinh häc<br /> MS4: Chñng Pseudomonas. sp<br /> MS5: Chñng Pseudomonas. sp bæ sung chÊt HHBM sinh häc.<br /> <br /> KÕt qu¶ nªu ë b¶ng 3 cho thÊy, c¸c vi sinh Bªn c¹nh ®ã, kh¶ n¨ng sö dông c¸c thµnh<br /> vËt cã s½n trong mÉu c¸t biÓn Nha Trang cã kh¶ phÇn trong dÇu th« cña vi sinh vËt còng kh¸c<br /> n¨ng sö dông dÇu th«. Tuy nhiªn, kh¶ n¨ng sö nhau. C¸c vi sinh vËt trong mÉu c¸t biÓn kh«ng<br /> dông dÇu cña chóng kh«ng cao. Sau 7 ngµy nu«i bæ sung chÊt HHBM sö dông ®−îc 5,32%<br /> l¾c, c¸c vi sinh vËt trong khu hÖ chØ sö dông hydrocacbon no vµ 11,47% hydrocacbon th¬m.<br /> ®−îc 5,43% hµm l−îng dÇu tæng sè. §iÒu nµy Trong khi ®ã, nÕu bæ sung thªm chÊt HHBM<br /> kh¼ng ®Þnh r»ng trªn c¸c b-i biÓn t¹i n¬i lÊy sinh häc th× l−îng hydrocacbon no ®−îc sö dông<br /> mÉu ë Nha Trang ®- cã hiÖn t−îng « nhiÔm dÇu. lªn tíi 35,90% vµ hydrocacbon th¬m tíi<br /> nh−ng kh¶ n¨ng tù lµm s¹ch « nhiÔm dÇu kh«ng 55,87%. Chñng Pseudomonas sp. sö dông<br /> cao. Khi bæ sung thªm chÊt HHBM sinh häc th× hydrocacbon no 35,7% vµ hydrocacbon th¬m<br /> kh¶ n¨ng sö dông dÇu t¨ng lªn râ rÖt. ChÊt 52,58%. Khi ®−îc ho¹t hãa bëi chÊt HHBM th×<br /> HHBM sinh häc ®- kÝch thÝch c¸c vi sinh vËt néi kh¶ n¨ng sö dông hydrocacbon no t¨ng lªn tíi<br /> t¹i sö dông tíi 30,45% hµm l−îng dÇu tæng sè, 49,50% vµ hydrocacbon th¬m tíi 64,92%. C¸c<br /> t¨ng 6 lÇn so víi tr−êng hîp kh«ng bæ sung chÊt hîp chÊt ph©n cùc còng bÞ ph©n hñy nh−ng møc<br /> HHBM sinh häc. §èi víi thÝ nghiÖm ®¬n chñng ®é ph©n hñy kh«ng cao (h×nh 7).<br /> Pseudomonas. sp còng thu ®−îc kÕt qu¶ t−¬ng<br /> tù. Khi ch−a bæ sung chÊt HHBM, l−îng dÇu c) Kh¶ n¨ng sö dông n-parafin cña vi sinh vËt<br /> ®−îc vi khuÈn sö dông lµ 29% vµ khi cã bæ sung<br /> thªm chÊt HHBM, l−îng dÇu bÞ ph©n hñy t¨ng KÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn n-parafin cßn<br /> tíi 41%. §©y lµ mét kÕt qu¶ quan träng cho viÖc l¹i trong hçn hîp ®−îc thÓ hiÖn ë c¸c h×nh 8 vµ<br /> øng dông chÊt HHBM sinh häc lµm s¹ch m«i 9 cho thÊy, hÇu hÕt c¸c hydrocabon cã m¹ch tõ<br /> tr−êng bÞ « nhiÔm dÇu. C9 ®Õn C40 ®Òu ®−îc c¸c vi sinh vËt sö dông.<br /> <br /> 2<br /> Trong ®ã, c¸c m¹nh cacbon tõ C9-C15 vµ C17-C30 c¸c chÊt HHBM sinh häc ®- t¸c ®éng vµo ph©n<br /> ®−îc c¸c vi sinh vËt sö dông m¹nh nhÊt. §èi víi tö hydrocacbon vµ lµm cho c¸c vi sinh vËt dÔ<br /> mÉu cã bæ sung chÊt HHBM sinh häc, c¸c dµng bÎ m¹ch h¬n. §èi víi mÉu MS4 vµ MS5<br /> hydrocacbon m¹ch dµi tõ C9-C42 ®Òu ®−îc sö (h×nh 9), kh¶ n¨ng sö dông c¸c hydrocacbon<br /> dông m¹nh. Trong ®ã, c¸c m¹ch tõ C10-C28 lµ m¹ch dµi tõ C12-C30 rÊt tèt. §iÒu nµy ®−îc thÓ<br /> ®−îc sö dông m¹nh nhÊt. Tõ C29-C42 c¸c vi sinh hiÖn b»ng kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®å thÞ MS1-K,<br /> vËt vÉn cã thÓ sö dông ®−îc. §iÒu nµy, cã thÓ do MS4 vµ MS5.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 7. Thµnh phÇn nh«m cña dÇu thu håi<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 8. Kh¶ n¨ng sö dông hy®rocacbon no cña vi sinh vËt trong c¸t biÓn khi bæ sung chÊt HHBM<br /> <br /> <br /> <br /> 2<br />  H×nh 9. Kh¶ n¨ng sö dông hy®rocacbon no cña chñng Pseudomonas sp.<br /> khi bæ sung chÊt HHBM<br /> <br /> <br /> d) Kh¶ n¨ng sö dông hydrocacbon th¬m cña vi hydrocacbon th¬m gi¶m tõ 2051 mg/l xuèng<br /> sinh vËt 720 mg/l vµ 590 mg/l.<br /> Trong c¸c thµnh phÇn cña dÇu má, Nh− vËy, víi kÕt qu¶ nghiªn cøu b−íc ®Çu<br /> hydrocacbon th¬m lµ nh÷ng hîp chÊt cã kh¶ ®¹t ®−îc, kh¶ n¨ng cña chÊt HHBM sinh häc<br /> n¨ng g©y ¶nh h−ëng lín nhÊt tíi søc kháe con trong viÖc kÝch ho¹t qu¸ tr×nh ph©n hñy dÇu th«<br /> ng−êi. Theo c¬ quan b¶o vÖ m«i tr−êng cña Mü tù nhiªn cña c¸c vi sinh vËt lµ rÊt kh¶ quan.<br /> (EPA), hydrocacbon th¬m cã 16 hîp chÊt ®−îc Chóng t«i ®- nghiªn cøu kh¶ n¨ng t¹o chÊt<br /> xÕp vµo nhãm I-nhãm g©y ung th− ë ng−êi. Do HHBM sinh häc tõ mét chñng vi sinh vËt néi t¹i<br /> vËy mµ kh¶ n¨ng ph©n hñy hydrocacbon th¬m ë cã kh¶ n¨ng sö dông dÇu m¹nh nhÊt vµ øng<br /> dÇu th« cña vi sinh vËt lµ rÊt quan träng. dông thÝ ®iÓm vµo qu¶ tr×nh ph©n hñy dÇu tù<br /> §èi víi mÉu MS2, trong vïng I, vïng mµ nhiªn. KÕt qu¶ cho thÊy hµm l−îng dÇu tæng sè<br /> c¸c ph©n tö hydrocacbon th¬m cã sè nguyªn tö nãi chung vµ hµm l−îng hydrocacbon no,<br /> cacbon t−¬ng øng tõ C11-C16, c¸c vi sinh vËt néi hydrocacbon th¬m nãi riªng ®Òu gi¶m ®¸ng kÓ<br /> t¹i kh«ng ph©n hñy hoÆc ph©n hñy rÊt Ýt. Tuy (h×nh 5, 6).<br /> nhiªn, khi bæ sung chÊt HHBM th× hµm l−îng<br /> hydrocacbon th¬m trong vïng I gi¶m ®i 60% III. KÕt luËn<br /> tøc lµ cßn l¹i 9 mg/l. Tõ vïng II tíi vïng IV,<br /> kh¶ n¨ng sö dông hydrocacbon th¬m ®a vßng 1. Tõ c¸c mÉu c¸t lÊy tõ b-i biÓn Nha Trang<br /> cña vi sinh vËt néi t¹i tèt h¬n. §ång thêi còng ®- ph©n lËp ®−îc 5 chñng vi khuÈn cã kh¶ n¨ng<br /> ph¶i kh¼ng ®Þnh vai trß tÝch cùc cña chÊt HHBM t¹o ra chÊt HHBM sinh häc, trong ®ã chñng<br /> trong viÖc ph©n hñy c¸c hîp chÊt hydrocacbon B303 cã kh¶ n¨ng t¹o chÊt HHBM tèt nhÊt.<br /> th¬m tõ C17-C30. §Æc biÖt ë vïng V, vïng cã c¸c Theo kit chuÈn API 20NE chñng nµy thuéc loµi<br /> hîp chÊt hydrocacbon th¬m ®a vßng tõ C31 trë ®i Pseudomonas aeruginosa.<br /> ®- bÞ ph©n hñy m¹nh nhê sù kÝch thÝch cña chÊt<br /> HHBM, hµm l−îng tõ 2051 mg/l gi¶m xuèng 2. §- nghiªn cøu ®iÒu kiÖn tèi −u cho chñng<br /> 787 mg/l. B303 t¹o chÊt HHBM vµ ®−a ra quy tr×nh t¸ch<br /> chiÕt chÊt nµy b»ng axªt«n, tû lÖ 1:4.<br /> KÕt qu¶ ph©n tÝch mÉu MS4 vµ MS5 còng<br /> cho kÕt qu¶ t−¬ng tù. HÇu hÕt c¸c hydrocacbon 3. KÕt qu¶ ph©n tÝch phæ hång ngo¹i cña s¶n<br /> th¬m tõ vïng I ®Õn vïng IV ®Òu bÞ ph©n hñy. phÈm thu ®−îc tõ chñng B303 khi nu«i trªn m«i<br /> T¹i vïng I, l−îng hydrocacbon th¬m gi¶m tõ 30 tr−êng chøa dÇu oliu cho thÊy chÊt nµy thuéc<br /> mg/l xuèng 10 mg/l vµ 4 mg/l, ë vïng V l−îng nhãm rhamnolipit.<br /> <br /> 2<br />  H×nh 5. Phæ s¾c kÝ hydrocacbon no<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 6. Phæ s¾c kÝ hydrocacbon th¬m<br /> <br /> 2<br />  4. ChÊt HHBM sinh häc do chñng B303 sinh Engineering Biotechnology. 53: 89-117.<br /> ra cã ho¹t tÝnh kh¸ cao : chØ sè nhò hãa ®¹t 8. Passeri A. et al., 1992: Applied of<br /> 72,5%. ChÊt nµy cã t¸c dông t¨ng c−êng qu¸ Microbiology and Biotechnology, 37: 281-<br /> tr×nh ph©n hñy dÇu th« ë ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm, 286.<br /> hiÖu qu¶ t¨ng gÊp 6 lÇn so víi ®èi chøng kh«ng<br /> bæ sung chÊt HHBM. 9. Patel R. M., Desai A. J., 1997: Letters in<br /> Applied Microbiology, 25: 91-94.<br /> Tµi liÖu tham kh¶o 10. Pruthi V., Cameotra S. S., 1995:<br /> Biotechnology Techniques, 9(4): 271-276..<br /> 1. Babu P. S. et al., 1996: Biotechnology<br /> Letter. 18(3): 263-268. 11. Reiling H. E. et al., 1986: Applied and<br /> 2. Banat I. M. et al., 1991: World Journal of Environmental Microbiology, 51(5): 985-<br /> Microbiology and Biotechnology. 7: 80-88. 989.<br /> 3. Deziel E. et al., 1996: Applied and 12. Robert M. et al., 1989: Biotechnology<br /> Environmental Microbiology, 62(6): 1908- letters, 11(12): 871-874.<br /> 1912. 13. Vegt W. et al., 1991: Applied of<br /> 4. Iqbal S., Khalid Z. M., Malik K. A., 1995: Microbiology and Biotechnology, 35: 766-<br /> Letter in Applied Microbiology, 21: 176- 770.<br /> 179. 14. Yakimov M. M. et al., 1995: Applied and<br /> 5. Ivshina I. B. et al., 1998: World Journal of Environmental Microbiology, 61(5): 1706-<br /> Microbiology and Biotechnology, 14: 711- 1713.<br /> 717. 15. Yalimov M. M. et al., 1998: International<br /> 6. Makkar R. S., Cameotra S. S., 1997: J. Journal of Systematic Bacteriology, 48: 339-<br /> Industrial Microbiology and Biotechnology. 348.<br /> 18: 37-42.. 16. Zhang Y., Miller R. M., 1992: Applied and<br /> 7. Ochsner U. A., Hembach T., Fiechter A., Environmental Microbiology, 58(10): 3276-<br /> 1995: Advances in Biochemical 3282.<br /> <br /> <br /> <br /> Biosurfactant- producing bacteria isolated<br /> from the NhaTrang beach<br /> <br /> Lai Thuy Hien, Duong Van Thang, Tran Cam Van,<br /> Doan Thai Hoa<br /> <br /> Summary<br /> <br /> Chemically synthesized surfactants have been used for many years in petroleum industry to lean up of<br /> oil spills, to enhance oil recovery from oil reservoirs. These compounds are not biodegradable and can be<br /> toxic to the environment, but the biosurfactants are biodegradable, less toxic and have equivalent<br /> emulsification properties. The biosurfactants are the surface active compounds produced by certain bacteria,<br /> actinomyces, yeast and fungi. In last few decades the biosurfactants are widely used in several industrial<br /> fields, mining, leather, in agricultural, pharmaceutical cosmetics and a wide range of chemical industries as<br /> wetting agents, foaming, emulsification, and surface activity. In particular in recent years, there is an<br /> increasing interest in the possible use of biosurfactants in mobilizing heavy crude oil, transporting petroleum<br /> in pipelines, managing oil spills, oil pollution control, cleaning oil sludge from storage facilities,<br /> bioremediation and microbial enhanced oil recovery (MEOR).<br /> In Vietnam, there is rare publication on the biosurfactant production, but the requirements are constantly<br /> increasing. In this paper, we show some results on the study of biosurfactant producing bacteria isolated from<br /> <br /> 1<br /> marine environment and their ability to enhance the crude oil degradation. From Nha trang beach sand<br /> samples, 5 biosurfactant producing bacteria strains were isolated. Among them, the strains B303 were the best<br /> biosurfactant producer. According to the chemical standard kit API 20NE, this strain was determinated as<br /> Pseudomonas aeruginosa. The optimum conditions for the biosurfactant production of this strain and the<br /> procedure for the biosurfactant extracting were studied. The results of the biosurfactant B303 UV analysis<br /> when this strain was cultivated on olive oil showed that it was similar to rhamnolipid.<br /> The biosurfactant produced by the strain B303 had very high activity: its emulsification gained 72.5%<br /> and its ability to enhance the crude oil degradation on experimental conditions was higher for six times in<br /> comparison with the control.<br /> <br /> Ngµy nhËn bµi: 1-11-2002<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 2<br />