Naphthalene degradation by bacterial strain VTPG5 Isolated from oil-contaminated sediment samples collected in Baria - Vungtau

Abstract

Ngày nhận bài: 05.11.2015 Ngày nhận đăng: 02.7.2016 TÓM TẮT Naphthalene là một trong những chất gây ô nhiễm môi trường có khả năng gây đột biến và ung thư cho con người. Để phân hủy và chuyển hóa naphthalene, các biện pháp sinh học có sử dụng vi sinh vật đã và đang được quan tâm nghiên cứu. Từ các mẫu đất nhiễm dầu thu thập tại khu vực ven biển Bà Rịa -Vũng Tàu, 03 chủng vi khuẩn có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trên nguồn cơ chất naphthalene, đã được phân lập và tuyển chọn. Trong đó, chủng Rhodococcus sp. VTPG5 có khả năng phân hủy tốt các hợp chất hydrocarbon thơm nên đã được lựa chọn để nghiên cứu. Chủng VTPG5 có thể sinh trưởng trên nguồn cơ chất naphthalene với nồng độ lên tới 200 ppm và tốt nhất ở nồng độ 150 ppm. Nhiệt độ 37 o C, pH 7 và nồng độ muối NaCl là 2,5% đã được xác định là các điều kiện thích hợp cho chủng VTPG5 sinh trưởng và phát triển sau 7 ngày nuôi cấy. Bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) đã xác định được chủng VTPG5 có khả năng phân hủy được 99,9 % naphthalene sau 7 ngày nuôi cấy với nồng độ ban đầu là 150 ppm. Kết quả này góp phần định hướng cho việc sử dụng chủng vi khuẩn này để xử lý naphthalene và các hợp chất thơm đa vòng khác có trong đất bị ô nhiễm dầu mỏ.Từ khóa: Naphthalene, ô nhiễm dầu, phân hủy sinh học, Rhodococcus sp., vi khuẩn ĐẶT VẤN ĐỀ Naphthalene là một trong mười sáu chất hydrocarbon đa vòng (PAH) đã được cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ cảnh báo (US-EPA 1980, 1986. Naphthalene là hợp chất đa vòng có cấu tạo đơn giản nhất, gồm hai vòng và ít tan trong nước. Tuy nhiên, chất này và các dẫn xuất methyl hóa của nó được xem là những chất có ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đối với sức khỏe con người (Grund et al., 1992). Đây được xem là một trong những chất gây độc, gây đột biến và ung thư cho con người. Để xử lý naphthalene, người ta thường kết hợp giữa các phương pháp sinh học và không sinh học như oxi hóa hóa học, bay hơi, quang oxy hóa, phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật. Trong số các phương pháp này, phân hủy sinh học được xem là có ảnh hưởng nhất đến quá trình loại bỏ PAH.Các nghiên cứu về sản xuất các sản phẩm từ các chủng vi sinh vật nhằm xử lý PAH có trong dầu mỏ hoặc về các chủng có khả năng tạo màng sinh học nhằm tăng cường hiệu quả phân hủy các thành phần hydrocarbon trong dầu mỏ cũng đã được nghiên cứu từ lâu (Lại Thúy Hiền et al., 2010; Cung Thị Ngọc Mai et al., 2013). Tuy nhiên, cho tới nay chưa có nhiều công bố về việc ứng dụng các chủng vi sinh vật này trong xử lý tại chỗ. Đất là một môi trường không đồng nhất và hơn thế nữa hàm lượng PAH cũng như naphthalene phân bố trong đất là khác nhau. Do vậy, việc xử lý naphthalene trong đất thường phức tạp hơn trong nước. Việc sử dụng các vi sinh vật để xử lý trực tiếp tại các địa điểm đang ngày càng được chú trọng. Năm 2009, Pathrak và đồng tác giả. đã phân lập được chủng Pseudomonas sp. HOB1 từ các mẫu nhiễm dầu ở Gujarat, Ấn Độ là chủng có khả năng phân hủy naphthalene khá cao. Đặc biệt, khi bổ sung chủng này cùng với khu hệ vi sinh vật nội tại để xử lý tại chỗ thì hàm lượng naphthalene phân hủy được lên tới 2...