Isolation and Characterization ofBiofilm-FormingBacteriafor ApplicationPotential in Wastewater Treatment

Received: 23-06-2020

Accepted: 24-02-2021

DOI:

Views

0

Downloads

0

Issue: Vol. 19 No. 3 (2021)

Section:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

How to Cite:

Dao, T., Phuong, N., Trung, N., Thuan, N., Hanh, D., & Canh, N. (2024). Isolation and Characterization ofBiofilm-FormingBacteriafor ApplicationPotential in Wastewater Treatment. Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 19(3), 389–398. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/803

Isolation and Characterization ofBiofilm-FormingBacteriafor ApplicationPotential in Wastewater Treatment

Tran Thi Dao (*) 1 , Nguyen Thi Thanh Phuong 1 , Nguyen Thanh Trung 2 , Nguyen Huy Thuan 2 , Do Thi Hanh 3 , Nguyen Xuan Canh 1

  • 1 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
  • 2 Trung tâm Sinh học phân tử, Trường Y-Dược, Đại học Duy Tân
  • 3 Khoa Công nghệ hóa, Đại học Công nghiệp Hà Nội

    • Keywords

    Biofilm, bacteria, wastewater treatment

    Abstract


    Biofilm is a complex structure that is formed by the adherence of living-organisms on their surfaces. The biofilm has been well studied and effectively applied in various-different fields, particularly in solving polluted environmental issues. This research aimed to find and identify the biofilm-forming bacteria which can be used in wastewater treatment in trade villages. Total 23 strains of formed biofilm bacterium were isolated from 15 wastewater samples collected from Khac Niem village (Bac Ninh province) where produced rice noodles by spreading on the agar LB medium. There were strains, viz.B22.5, B22.8, B22.9, B22.10, B22.11, B22.18, and B22.20, were not only composed of the highest ability to form biofilm but also resisted to four or five pathogenic bacterial strains. Additionally, 04strains (B22.5, B22.9, B22.10, and B22.18) had a high emulsifying activity of biosurfactants with an emulsification index above 60%. The complementary study of identifying the biological characteristics of representative strain B22.9 showed that this strain belongs to the Bacillus spp.,which is gram-positive and having the ability to form a biofilm at high temperatures. The optimum conditions for this strain to form biofilm are on LB medium adding glucose or fructose as a carbon source at 37C, pH 7, respectively.

    References

    Abraham P.K., Ravi T.V., Vidya C. & Kodali P. (2016). Emulsifying activity of a biosurfactant produced by a marine bacterium. Biotech. 6:177. doi: 10.1007/s13205-016-0494-7

    Dang H. & Lovell C.R. (2000). Bacterial primary colonization and early succession on surfaces in marine waters as determined by amplified rRNA gene restriction analysis and sequence analysis of 16S rRNA genes. Applied and Environmental Microbiology. 66: 467-475.

    De Angelis M., Siragusa S., Berloco M., Caputo L., Settanni L., Alfonsi G., Amerio M., Grandi A. & Gobbetti M. (2006). Selection of potential probiotic lactobacillifrom pig feces to be used as additives in pelleted feeding. Research in Microbiology. 157: 792-801.

    Dunne Jr. WM. (2002). Bacterial Adhesions: seen any good biofilms recently? Clinical Microbiology Reviews. 15: 155-166.

    Dhumadurai D. & Nooruddin T. (2016). Microbial biofilm: Important and application. Intech Open-Croatia.

    Hoàng Phương Hà, Nguyễn Quang Huy & Nghiêm Ngọc Minh (2013). Nghiên cứu khả năng tạo màng sinh học (biofilm) của một số chủng vi khuẩn chuyển hóa nitrogen. Hội nghị Công nghệ Sinh học toàn quốc. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

    Kokare C.R., Chakraborty S., Khopade A.N & Mahadik K.R. (2009). Biofilm: Importance and applications. Indian Journal of Biotechnology. 8: 159-168.

    Morikawa M., Kagihiro S., Haruki M., Takano K., Branda S., Kolter R. & Kanaya S. (2006). Biofilm formation by a Bacillus subtilisstrain that produces γ - polyglutamate. Microbiology. 152: 2801-2807.

    Nguyễn Quang Huy & Ngô Thị Kim Toán. (2014). Khả năng tích lũy photpho và tạo biofilm của chủng Bacillus lichenliformisA4.2 phân lập tại Việt Nam. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. 30(1): 43-50.

    Nguyễn Quang Huy & Trần Thúy Hằng. (2012). Phân lập các chủng Bacilluscó hoạt tính tạo màng sinh vật (biofilm) và tác dụng kháng khuẩn của chúng. Tạp chí Sinh học. 34(1): 99-106.

    Nitschke M., Costa S.G. & Contiero J. (2005). Rhamnolipid surfactants: An update on the general aspects of these remarkable biomolecules. Biotechnology Progress. 21: 593-600.

    O'toole G.A., Gibbs K.A., Hager P.W., Phibbs P.V.J. & Kolter R. (2000). The global carbon metabolism regulator crc is a component of a signal transduction pathway required for biofilm development by Pseudomonas aeruginosa. Journal of Bacteriology. 182(2): 425-431.

    Saori I., Kenji W., Ryota O. & Masaaki M. (2009). Biofilm formation and proteolytic activities of Pseudoalteromonas bacteria that were isolated from fish farm sediments. Microbial Biotechnology. 2(3): 361-369.

    Trần Đức Thảo, Trần Thị Kim Chi, Trương Thị Thùy Trang, Nguyễn Thị Liễu, Trần Thị Thu Hiền & Nguyễn Tiến Hán (2018). Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ bùn hoạt tính có bổ sung chế phẩm sinh học Bacillus sp. Tạp chí Khoa học & Công nghệ. 50: 100-105.

    Vũ Thị Dinh, 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 cellulose cao, và bước đầu ứng dụng xử lý nước thải nhà máy giấy. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. 1: 1-10.