Từ các mẫu nước biển lấy tại nhiều vùng biển đảo, Viện Công nghệ sinh học đã phân lập và lựa chọn được 14 chủng nấm men và 28 chủng vi khuẩn có khả năng tạo các chất hoạt hoá bề mặt sinh học có khả năng làm sạch môi trường.

Không chỉ trên thế giới, Việt Nam cũng đã phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trường biển do dầu mỏ gây ra. Các nhà khoa học Phòng Vi sinh vật dầu mỏ, Viện Công nghệ sinh học đã nghiên cứu về sinh tổng hợp chất hoạt hóa bề mặt sinh học từ vi khuẩn và nấm men biển ở Việt Nam, nhằm ứng dụng trong công nghiệp và xử lý môi trường, và đã đạt được một số kết quả rất khả quan.

Dùng vi sinh vật biển phân huỷ hydrocacbon của dầu mỏ

Phương pháp dùng các chất hoạt hoá bề mặt sinh học (CHHBMSH) do các vi sinh vật tạo ra nhằm tăng cường khả năng phân huỷ các hydrocacbon của dầu mỏ đang được đánh giá cao bởi các đặc tính ưu việt của nó như: xử lí triệt để, an toàn cho môi trường và giá thành thấp.

Hơn nữa, do cấu trúc lưỡng cực, CHHBM dễ dàng được tạo ra từ các nguồn nguyên liệu rẻ tiền và những phế thải của công nghiệp chế biến, có thể hoạt động được ngay trong các điều kiện khắc nghiệt trong các giếng khoan khai thác dầu khí.

Với những đặc tính ưu việt trên, CHHBMSH được quan tâm nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới, nhưng ở nước ta đây còn là lĩnh vực khá mới mẻ, và gần đây mới công bố một số công trình. Nghiên cứu của Phòng Vi sinh vật dầu mỏ, Viện Công nghệ sinh học về sinh tổng hợp CHHBMSH từ vi khuẩn và nấm men biển ở Việt Nam đã cho những kết quả khả quan, cụ thể là ứng dụng trong công nghiệp và xử lý môi trường.


Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng vi khuẩn Rhodococcus ruber 4C3 trong nghiên cứu


Các CHHBMSH hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp, khai thác mỏ, thuộc da, thu hồi dầu, công nghệ hoá học, mỹ phẩm, dược phẩm, thực phẩm, y học với đặc tính là nhân tố làm ướt, tạo bọt, hoạt động bề mặt, nhũ tương hoá.

Đa dạng vi khuẩn tạo CHHBM từ biển VN |

Từ các mẫu nước biển lấy tại các toạ độ khác nhau của biển đảo Cát Bà, Đồ Sơn, Nghi Sơn, Huế, Vũng Tàu, Bình Thuận, Bến Tre trên môi trường Hansen và GP có bổ sung 5% glycerol, môi trường Gost bổ sung 1 % diesel, Viện Công nghệ sinh học đã phân lập và lựa chọn được 14 chủng nấm men và 28 chủng vi khuẩn có khả năng tạo CHHBMSH.

Các nhà khoa học của Viện cũng đã xác định vị trí phân loại các chủng nghiên cứu bằng các KIT chuẩn sinh hoá (API 20NE, API 20C AUX, API 50 CHB, API 50 CHL, API Rapid E) và phân tích trình tự gen 16S r RNA (vi khuẩn) và 26S rRNA (nấm men). Kết quả phân tích cho thấy Các vi khuẩn và nấm men tạo CHHBM từ biển Việt Nam rất đa dạng.

Một số loài đã được phát hiện có khả năng tạo CHHBM cao như: Rhodococcus ruber, Acinetobacter calcoaceticus, Pseudomonas aeruginosa, …, và cũng có một số loài chưa từng được công bố có khả năng tạo CHHBMSH như: Hortaea wernecki,Janibacter marinus, Ochrobactrum cytisis.

Ứng dụng CHHBMSH xử lý ô nhiễm dầu?


Thí nghiệm về khả năng nhũ hóa xylen của chủng QN15


Một số chủng có khả năng tạo CHHBMSH đã được Viện Công nghệ sinh học nuôi trên môi trường với 5% dầu thô làm nguồn cacbon duy nhất. Theo nghiên cứu, sau 7 ngày nuôi cấy chủng 6C1 & 6C3 có khả năng phân huỷ dầu tới 82% và 78% hàm lượng dầu tổng số so với đối chứng. Kết quả phân tích hàm lượng dầu tổng số cũng đã minh chứng các chủng vi khuẩn biển có tiềm năng ứng dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường do dầu mỏ gây ra.

Mặt khác, các chủng vi khuẩn tạo CHHBMSH còn có khả năng kích thích các VSV phân huỷ dầu sẵn có trong cát biển sinh trưởng và tăng cường quá trình phân huỷ dầu. CHHBMSH tạo ra từ chủng H24 đã minh chứng cho điều đó: Khi được bổ sung một lượng nhỏ CHHBM từ chủng H24 chỉ sau 5 ngày nuôi lắc ở 180 v/ph các vi sinh vật trong mẫu cát biển Đồ Sơn TN1 & TN2 đã phân huỷ 67% & 37% hàm lượng dầu DO tổng số so với mẫu đối chứng.

Ngoài ra, các chủng vi khuẩn và nấm men có khả năng tạo CHHBMSH tiếp tục được nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu suất sinh tổng hợp CHHBMSH bằng tối ưu hóa môi trường nuôi cấy theo phương pháp toán học kế hoạch hóa thực nghiệm và gây đột biến bằng UV kết hợp đột biến bằng hóa chất.

Các số liệu thu được cho thấy, hiệu suất sinh tổng hợp CHHBMSH của các chủng nghiên cứu đạt từ 13,0 g/l- 35,5 g/l., có 28 chủng sinh tổng hợp CHHBMSH từ 15-35 g/l; cao nhất là vi khuẩn TD2 (35,1 g/l) và nấm men CB5a (35,5 g/l). Chỉ số nhũ hóa dầu đạt từ 70-100%, hoạt tính nhũ hóa dầu của 2 chủng đại diện (QN15&4C3) .

Các thí nghiệm nêu trên gợi mở khả năng ứng dụng các vi sinh vật biển và CHHBM do chúng tạo thành trong xử lý ô nhiễm môi trường do dầu thô và dầu DO gây ra.

K.A