Luận án Nghiên cứu khả năng phân hủy hợp chất vòng thơm của các chủng vi sinh vật tạo màng sinh học phân lập tại một số địa điểm ô nhiễm dầu ở Việt Nam

Tên luận án:

Nghiên cứu khả năng phân hủy hợp chất vòng thơm của các chủng vi sinh vật tạo màng sinh học phân lập tại một số địa điểm ô nhiễm dầu ở Việt Nam

Ngành:

Vi sinh vật học (Mã số: 62 42 01 07)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào nghiên cứu khả năng phân hủy các hợp chất vòng thơm của các chủng vi sinh vật tạo màng sinh học (biofilm) được phân lập từ các khu vực ô nhiễm dầu tại Việt Nam. Nghiên cứu đã tuyển chọn thành công 7 chủng vi khuẩn, bao gồm Rhodococcus sp. BQN11, Paracoccus sp. DG25, Ochrobactrum sp. DGP2, Pseudomonas sp. DGP4, Pseudomonas sp. DGP8, Acinetobactersp. QND10, Rhodococcus sp. VTPG5, cùng với 2 chủng nấm men là Candida viswanathii TH1 và Candida sp. TH4. Các chủng vi khuẩn này được xác định có khả năng tạo biofilm tối ưu ở pH 7, nhiệt độ 30-37oC, nồng độ NaCl 1%, sử dụng saccharose làm nguồn carbon và KNO3 làm nguồn nitrogen. Đối với các chủng nấm men, điều kiện tối ưu để tạo biofilm là pH 5, 30oC, NaCl 1,5%, với saccharose là nguồn carbon và KNO3 là nguồn nitrogen. Đáng chú ý, các chủng vi sinh vật này không thể hiện sự đối kháng lẫn nhau và có liều gây chết LD50 lớn hơn 10⁹ CFU/ml, cho thấy tiềm năng ứng dụng an toàn.

Nghiên cứu đã định lượng hiệu suất phân hủy các hợp chất vòng thơm cụ thể. Chủng BQN11 đạt hiệu suất phân hủy naphthalene 61,1% (từ 200 ppm ban đầu). Chủng VTPG5 thể hiện khả năng phân hủy phenol vượt trội với 99,8% (từ 200 ppm). Các chủng ĐGP2, ĐGP4 và ĐGP8 cũng phân hủy phenol hiệu quả với lần lượt 78,5%, 85,2%, 77,1% (từ 100 ppm). Đối với pyrene, chủng DG25 phân hủy 76,07% (từ 300 ppm) và chủng TH4 phân hủy 64,2% (từ 100 ppm). Chủng QND10 đạt 65,4% hiệu suất phân hủy anthracene (từ 100 ppm).

Hơn nữa, luận án đã tiến hành xác định các sản phẩm trung gian và đề xuất con đường chuyển hóa iso-pentylbenzene do biofilm của chủng nấm men TH1 tạo thành. Nghiên cứu cũng phân tích sự biến động của quần xã vi khuẩn trong biofilm đa chủng trước và sau 7, 14 ngày xử lý, với kết quả cho thấy trình tự nucleotide của 3 băng tương ứng với 3 dòng vi khuẩn có sự tương đồng 100% với các chủng được bổ sung vào mô hình xử lý. Cuối cùng, các kết quả thực nghiệm trong mô hình quy mô 5 lít phòng thí nghiệm đã chứng minh hiệu suất phân hủy cao của biofilm đa chủng vi khuẩn và nấm men. Biofilm vi khuẩn đạt 99% phân hủy phenol và biofilm nấm men đạt 87% phenol (với hàm lượng ban đầu 202 mg/l sau 7 ngày xử lý). Đối với nước thải từ Kho xăng dầu Đỗ Xá, Hà Nội, hiệu suất phân hủy các hydrocarbon thơm đạt 97-100% đối với biofilm vi khuẩn và 70-86% đối với biofilm nấm men sau 14 ngày xử lý.