Ngày nhận bài: 03-03-2023
Ngày duyệt đăng: 04-08-2023
DOI:
Lượt xem
Download
Cách trích dẫn:
ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CHỦNG VI KHUẨN TIỀM NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE PHÂN LẬP TỪ PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN GỖ
,
Trần Thị Yến
1
,
Nguyễn Thanh Huyền
1
Từ khóa
Bacillussp., cellulase, phân giải CMC, phụ phẩm sản xuất gỗ
Tóm tắt
Cellulase là enzyme được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp và y học. Trong số các loài vi sinh vật thì vi khuẩn được đánh giá có khả năng tổng hợp cellulase với hoạt tính cao, ổn định và hạn chế gây ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm phân lập và xác định đặc điểm của chủng vi khuẩn có khả năng cao trong trong phân giải cellulose, từ đó có thể làm cơ sở cho việc nghiên cứu, phát triển biện pháp xử lý phụ phẩm nông nghiệp chứa cellulose hiệu quả hơn. Từ mẫu phụ phẩm chế biến gỗ được thu tại hai tỉnh Hưng Yên và Hà Nội, bằng phương pháp nuôi cấy trên môi trường chọn lọc có chứa 1% CMC (Carboxymethyl cellulose), 23 chủng vi khuẩn có hoạt tính phân giải CMC được phân lập và trong đó, vi khuẩn C4 và C21 là hai chủng có thể hiện khả năng phân giải CMC cao. Dựa trên đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào, cũng như đặc điểm hóa sinh cho thấy cả hai chủng vi khuẩn này đều thuộc chi Bacillus sp. Sau khi khảo sát ảnh hưởng của một số điều kiện nuôi cấy đến hoạt độ cellulase của hai chủng vi khuẩn tuyển chọn có thể thấy, chủng C4 tổng hợp cellulase có hoạt độ mạnh nhất khi nuôi trong môi trường LB, điều kiện lắc, pH 8,0 trong 24 giờ; Trong khi đó chủng C21 sinh tổng hợp cellulase có hoạt độ mạnh nhất khi nuôi trong môi trường LB, điều kiện lắc, ở 35C, pH = 6,0 trong 72 giờ. Cuối cùng, đánh giá khả năng phân giải rơm rạ và gỗ mục trong điều kiện in vitrocho thấy chủng C4 và C21 có khả năng phân giải tăng 3,02-4,22 lần so với đối chứng.
Tài liệu tham khảo
Behera B., Parida S., Dutta S.K. & Thatoi H. (2014). Isolation and Identification of Cellulose Degrading Bacteria from Mangrove Soil of Mahanadi River Delta and Their Cellulase Production Ability. American Journal of Microbiological Research. 2: 41-46.
Bharathiraja S., Suriya J., Krishnan M., Manivasagan P. & Kim S.K. (2017). Production of Enzymes From Agricultural Wastes and Their Potential Industrial Applications. Adv Food Nutr Res. 80: 125-148.
Farag H., El-Mersfey M. & Radwan H. (2007). A Simple and Novel Bioreactor for Agricultural and Municipal solid Wastes Recycling.
Garrity G., De Vos P., Jones D., Kreig N., Ludwig W., Rainey F., Schleifer K. & Whitman W. (2010). Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 3. The Firmicutes. 10.1007/978-0-387-68489-5.
Gupta A. & Verma J.P. (2015). Sustainable bio-ethanol production from agro-residues: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 41: 550-567.
Hussain A., Abdel-Salam M., Abo-Ghalia H., Hegazy W. & Shaaban Hafez S. (2017). Optimization and molecular identification of novel cellulose degrading bacteria isolated from Egyptian environment. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 15.
Immanuel G., Dhanusha R., Prema P. & Palavesam A. (2006). Effect of different growth parameters on endoglucanase enzyme activity by bacteria isolated from coir retting effluents of estuarine environment. International Journal of Environmental Science & Technology. 3(1): 25-34.
Jo K.-I., Lee Y.-J., Kim B.-K., Lee B.-H., Chung C.-H., Nam S.-W., Kim S.-K. & Lee J.-W. (2008). Pilot-scale production of carboxymethylcellulase from rice hull by Bacillus amyloliquefaciensDL-3. Biotechnology and Bioprocess Engineering. 13(2): 182-188.
Juturu V. & Wu J.C. (2014). Microbial cellulases: Engineering, production and applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 33: 188-203.
Khatiwada P., Ahmed J., Sohag M.M., Islam K. & Azad A. (2016). Isolation, Screening and Characterization of Cellulase Producing Bacterial Isolates from Municipal Solid Wastes and Rice Straw Wastes. BioTechniques. 6: 280.
Kuhad R.C., Gupta R. & Singh A. (2011). Microbial cellulases and their industrial applications. Enzyme Res. 2011: 280696.
Lee Y.J., Kim B.K., Lee B.H., Jo K.I., Lee N.K., Chung C.H., Lee Y.C. & Lee J.W. (2008). Purification and characterization of cellulase produced by Bacillus amyoliquefaciens DL-3 utilizing rice hull. Bioresour Technol. 99(2): 378-86.
Nguyen Thi Thu Thuy, Nguyen Tien Long & Tran Duc (2018). Phân lập, tuyển chọn và định danh vi khuẩn có khả năng phân giải cellulose để sản xuất phân hữu cơ vi sinh. Hue University Journal of Science: Agriculture and Rural Development.127: 117.
Rasul F., Afroz A., Rashid U., Mehmood S., Sughra K. & Zeeshan N. (2015). Screening and characterization of cellulase producing bacteria from soil and waste (molasses) of sugar industry. International Journal of Biosciences IJB. 6: 230-238.
Rawway M., Ali S. & Badawy A. (2018). Isolation and Identification of Cellulose Degrading Bacteria from Different Sources at Assiut Governorate (Upper Egypt). Journal of Ecology of Health & Environment. 6: 15-24.
Sethi S., Datta A., Gupta B. & Gupta S. (2013). Optimization of Cellulase Production from Bacteria Isolated from Soil. ISRN Biotechnol.
Trần Chí Thật, Phạm Mai Hoàng Duy & Lê Minh Tường (2020). Khả năng phân hủy rơm rạ của các chủng xạ khuẩn thu thập ở đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.2: 44-51.
Vũ Thị Dinh, Phan Thị Thu Nga, Hoàng Trung Doãn, Trần Liên Hà, Phan Thị Thu Nga, Hoàng Trung Doãn & Trần Liên Hà (2018). Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn chịu nhiệt độ cao, thích nghi dải pH rộng, có hoạt tính cellulase cao và bước đầu ứng dụng xử lý nước thải nhà máy giấy. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp.1: 3-10.