zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

Phân lập và nhận diện một số dòng vi khuẩn khử đạm (Denitrifying bacteria) từ chất thải trại chăn nuôi

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

31
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết nghiên cứu phân lập và nhận diện một số dòng vi khuẩn khử đạm (denitrifying bacteria) từ chất thải ở trại chăn nuôi bằng kỹ thuật PCR nhằm ứng dụng các dòng vi khuẩn này trong xử lý chất thải ở trại chăn nuôi. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của bài viết này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phân lập và nhận diện một số dòng vi khuẩn khử đạm (Denitrifying bacteria) từ chất thải trại chăn nuôi

Kỷ yếu Hội nghị khoa học PHÂN LẬP VÀ NHẬN DIỆN MỘT SỐ DÒNG VI KHUẨN KHỬ ĐẠM (DENITRIFYING BACTERIA) TỪ CHẤT THẢI TRẠI CHĂN NUÔI Nguyễn Thành Nhân* Trường Đại học Tiền Giang * Tác giả liên hệ: nguyenthanhnhan@tgu.edu.vn TÓM TẮT 30 dòng vi khuẩn khử đạm được phân lập từ chất thải trại chăn nuôi heo ở 2 huyện Châu Thành và Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang và xác định được 21 dòng vi khuẩn trong tổng số 30 dòng vi khuẩn bằng kỹ thuật PCR 16S-rDNA với cặp mồi tổng và xác định 17 dòng/21 dòng là vi khuẩn Pseudomonas stutzeri với cặp mồi đặc hiệu. Tiến hành giải trình tự 3 dòng vi khuẩn trong 17 dòng vi khuẩn và so sánh với ngân hàng dữ liệu bằng phần mềm BLASTN cho thấy cả 3 dòng vi khuẩn có mức độ đồng hình 99% với vi khuẩn Pseudomonas stutzeri chuẩn từ đó có thể phát triển thành chế phẩm sinh học xử lý môi trường. Từ khóa: Chất thải trại chăn nuôi heo, vi khuẩn khử đạm, PCR, giải trình tự, Pseudomonas stutzeri. DETERMINATION AND IDENTIFICATION OF A NUMBER OF (DENITRIFYING BACTERIA) FROM FARMING WASTE Nguyen Thanh Nhan* Tien Giang University *Corresponding Author: nguyenthanhnhan@tgu.edu.vn ABSTRACT Thirty denitrifying bacteria isolates were isolated from piggery farms wastes in Chau Thanh and Cho Gao district, Tien Giang province. Among 30 isolates, 21 isolates were identified with PCR 16S-rDNA technique with universal primers, and 17/21 isolates as Pseudomonas stutzeri with specific primers. 3/17 isolates were sequenced and compared with genebank data by BLAST N software, the result showed that three isolates have 99% homology with standard Pseudomonas stutzeri. Keywords: Piggery wastes, denitrifying bacteria, PCR, sequencing, Pseudomonas stutzeri. TỔNG QUAN năng khử đạm trong nước thải hoặc phân súc Tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa khá vật, giúp giảm lượng nitrate, ammonium gây nhanh cùng với sự gia tăng dân số gây áp lực mùi hôi và làm ô nhiễm nguồn nước.Vì vậy ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước việc nghiên cứu phân lập và nhận diện một số trong vùng lãnh thổ. Môi trường nước ở nhiều dòng vi khuẩn khử đạm (denitrifying bacteria) đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày từ chất thải ở trại chăn nuôi bằng kỹ thuật PCR càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất nhằm ứng dụng các dòng vi khuẩn này trong thải rắn, các chỉ số BOD5, oxy hoà tan, các xử lý chất thải ở trại chăn nuôi. chất ammonium, nitrite, nitrate đang ở mức báo động. Trong đó sự ô nhiễm nitrate là một PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP ưu tư rất lớn. Nitrate trong nguồn nước là một NGHIÊN CỨU nguy cơ ảnh hưởng đến sức khoẻ của con Phương tiện và mẫu nghiên cứu người và thú vật, nhất là trẻ con dưới sáu Cân điện tử, tủ cấy vi sinh vật, tủ ủ vi sinh vật, tháng, là mối nguy lớn cho ngành chăn nuôi tủ lạnh giữ mẫu, ống tube dùng để chạy PCR, thủy sản. đĩa petri, ống nghiệm, que cấy, que thủy tinh, Nhiều nghiên cứu cho thấy một số dòng vi bình tam giác, lam, lamen, bịch nylon và chai khuẩn tham gia trong chu trình nitơ (đặc biệt đựng mẫu bùn và mẫu nước... là những vi khuẩn có mang gen mã hóa Mẫu chất thải rắn và lỏng thu từ các trại chăn enzyme nitrite reductase- nirK & nirS và nuôi heo ở huyện Chợ Gạo và Châu Thành, enzyme nitrous oxide reductase-nosZ) có khả tỉnh Tiền Giang. 123
Kỷ yếu Hội nghị khoa học Phương pháp nghiên cứu hóa Ammonium của các dòng vi khuẩn Phân lập vi khuẩn Pseudomonas stutzeri Pseudomonas stutzeri. Nhận diện vi khuẩn Pseudomonas stutzeri Giải trình tự DNA của vi khuẩn Pseudomonas bằng phương pháp PCR. stutzeri. Kiểm tra khả năng khử Nitrate, Nitrite và oxid KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Bảng 1. Đặc điểm hình thái của các dòng vi khuẩn phân lập STT Dòng Đặc điểm vi Đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn khuẩn Hình Chuyển Màu sắc Hình Dạng bìa Độ Kích dạng động dạng nổi thước (mm) 1 1RA Que ++ Trắng sữa Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 2 1RB Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 1 ngắn 3 1RC Que ++ Vàng nhạt Tròn Bìa nguyên Mô 0,2 ngắn 4 2RB Que ++ Vàng nhạt Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 5 2NA Que + Vàng Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 6 3NA Que ++ Trắng, tròn Tròn Bìa nguyên Mô 0,4 ngắn 7 3NC Que ++ Vàng nhạt Tròn Bìa nguyên Mô 0,4 ngắn 8 4RA Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn 9 4RB Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 10 4RC Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 11 5RA Que ++ Trắng đục Không Bìa răng Mô 1 ngắn đều cưa 12 5NA Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 1 ngắn 13 6NB Que ++ Vàng nhạt Tròn Bìa nguyên Mô 0,4 ngắn 14 6RC Que ++ Vàng nhạt Không Bìa răng Lài 0,8 ngắn đều cưa 15 7RA Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Lài 0,8 ngắn 16 7RC Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 17 7RD Que ++ Trắng sữa Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 18 7RE Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 0,6 ngắn 19 8NA Que ++ Trắng đục Tròn Bìa răng Lài 0,8 ngắn cưa 20 8NB Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn 124
Kỷ yếu Hội nghị khoa học 21 9RA Que ++ Vàng nhạt Tròn Bìa nguyên Mô 0,4 ngắn 22 9NB Que ++ Trắng đục Tròn Bìa răng Lài 0,8 ngắn cưa 23 9NC Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 1 ngắn 24 10RA Que ++ Vàng Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn 25 10RB Que + Trắng sữa Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn 26 10RD Que ++ Vàng nhạt Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn 27 10NA Que ++ Trắng đục Tròn Bìa nguyên Lài 0,8 ngắn 28 10NB Que + Trắng đục Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn 29 10NC Que ++ Trắng sữa Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn 30 10ND Que ++ Trắng sữa Tròn Bìa nguyên Mô 0,8 ngắn Ghi chú: (+): Vi khuẩn chuyển động chậm; (++): Vi khuẩn chuyển động nhanh Từ 30 dòng vi khuẩn đã phân lập tiến hành (2006). quan sát đặc điểm, hình thái khuẩn lạc với kết Nhận diện vi khuẩn Pseudomonas stutzeri quả là hầu hết các khuẩn lạc màu trắng đục, bằng kỹ thuật PCR trắng sữa hay vàng, bề mặt khuẩn lạc mô trơn, Khi phân tích PCR với cặp primer tổng 16f27; một số có dạng lài, bìa nguyên hay răng cưa, 16r1488 để nhận diện các dòng vi khuẩn là kích thước khoảng 0,2÷1mm. Pseudomonas (Hình 1). Kết quả nhận thấy có Về đặc điểm của vi khuẩn cho thấy tất cả các 21/30 dòng vi khuẩn phân lập được có band ở dòng vi khuẩn đều có dạng que ngắn và có khả vị trí 1500bp là những dòng Pseudomonas phù năng chuyển động trong môi trường lỏng nhờ hợp với band của vi khuẩn đối chứng dương tế bào có chiên mao.Trong đó vi khuẩn chuyển Pseudomonas stutzeri ATTC 14405. 21 dòng động nhanh chiếm đa số với 27/30 dòng, chiếm Pseudomonas là: 1RB, 1RC, 2NA, 2RB, tỷ lệ 90%, vi khuẩn chuyển động chậm có 3/30 3NA, 3NC, 4RC, 5NA, 5RA, 6NB, 6RC, dòng, chiếm tỷ lệ 10%. Kết quả này phù hợp 7RA, 7RC, 7RD, 7RE, 9RA, 9NB, 8NB, với mô tả của Han-Woong Lee et al.(2002) và 10RD, 10NA, 10NB. Lalucat et al., (2006). Về đặc điểm của khuẩn lạc thì trong tổng số 30 dòng vi khuẩn phân lập được có 21/30 dòng vi khuẩn có màu trắng sữa hay trắng đục chiếm tỷ lệ 70% và có 9/30 dòng có màu vàng hay vàng nhạt chiếm tỷ lệ 30% Về hình dạng bìa của khuẩn lạc: Kết quả phân lập cho thấy có 26/30 dòng vi khuẩn có dạng bìa nguyên chiếm tỷ lệ 86,67% và có 4/30 dòng vi khuẩn có dạng bìa răng cưa chiếm tỷ lệ 13,33% Chọn dòng 2 vi khuẩn chụp hình dưới kính hiển vi điện tử quét ta nhận thấy vi khuẩn có dạng hình que và có chiên mao ở đỉnh. Kết quả Hình 1. Phổ điện di DNA của các dòng vi này phù hợp với mô tả của Lalucat et al., khuẩn Pseudomonas 125
Kỷ yếu Hội nghị khoa học Chú thích: Chú thích: 1: Thang chuẩn 100bp plus 1: Thang chuẩn 100bp 2: ATCC 14405 20: 5N 2: ATCC14405 15: 2NA 4: 3NC 22: 6RC 3: 6NB 16: 3NA 6: 4RC 23: 6NB 4: 2RB 17: 3NC 7: 2RB 24: 7RE 6: 7RA 18: 4RC 9: 1RB 25: 7RD 8: 5NA 19: 6RC 10: 7RA 26: 2NA 10: 1RB 20: 1RC 11: 1RC 27: 9RA 11: 10ND 21: 7RE 12: 7RC 29: 9NB 13: 8NB 22: 7RD 15: 3NA 30: 8NB 14: 10NA 23: 5RA 19: 5RA 31: 10RD Kiểm tra khả năng khử Nitrate, Nitrite và 32: 10NA 33: 10ND oxid hóa Ammonium của các dòng vi Tiếp tục kiểm tra sản phẩm PCR đã được khuẩn Pseudomonas stutzeri khuyếch đại với cặp mồi đặc hiệu fps158; Kết quả kiểm tra cho thấy 17/17 dòng vi khuẩn rps743 của 21 dòng vi khuẩn Pseudomonas trên Pseudomonas stutzeri phân lập được đều có gel argarose 1,2% (Hình 2). khả năng oxid hóa ammonium, chiếm tỷ lệ 100%. Trong đó có 6 dòng là: 6RC, 7RA, 7RD, 10ND, 10NA, 8NB là có khả năng oxid hóa ammonium mạnh, 6 dòng gồm: 4RC, 1RB, 5NA, 5RA, 6NB, 2NA có khả năng oxid hóa ammonium trung bình, còn lại 5 dòng là: 3NC, 1RC, 2RB, 7RE, 3NA có khả năng oxid hóa Hình 2. Phổ điện di DNA của các dòng vi ammonium yếu (Bảng 2). khuẩn Pseudomonas stutzeri Bảng 2. Kết quả kiểm tra sự phát triển của các dòng vi khuẩn trên 3 môi trường Môi Nitrate Ammonium Nitrite STT trường Dòng Ngày 1 Ngày 2 Ngày 1 Ngày 2 Ngày 1 Ngày 2 1 3NC + + + + + ++ 2 4RC ++ ++ ++ ++ − − 3 1RC − + + + − + 4 1RB ++ ++ ++ ++ + + 5 2RB − + + + − + 6 5NA + ++ + ++ − − 7 5RA ++ ++ ++ ++ ++ ++ 8 6NB − + + ++ + + 9 6RC +++ +++ +++ +++ ++ +++ 10 7RA + ++ +++ +++ + ++ 11 7RD + ++ + +++ + ++ 12 7RE + + + + + ++ 13 10ND + + +++ +++ + + 14 2NA + + + ++ − + 15 3NA − + + + − + 16 10NA + ++ ++ +++ + ++ 17 8NB + + ++ +++ − − Chú thích: ( - ): không phát triển; ( +): phát triển yếu ( ++): phát triển trung bình; (+++): phát triển mạnh 126
Kỷ yếu Hội nghị khoa học Tiến hành đo nồng độ DNA của 3 dòng vi độ DNA rất tốt (Bảng 3). khuẩn 6RC, 7RA và 10NA với kết quả nồng Bảng 3. Kết quả nồng độ DNA các dòng vi khuẩn giải trình tự STT Tên dòng Độ hấp thụ 260nm Độ hấp thụ 280nm 260nm/280nm 1 6RC 0,1518 0,0823 1,8445 2 7RA 0,1353 0,0735 1,8408 3 10NA 0,1485 0,0785 1,8917 Kết quả giải trình tự trên máy ABI 3130 của Phân tích PCR với cặp mồi tổng đã nhận diện các dòng vi khuẩn 6RC, 7RA và 10NA được được 21/30 dòng vi khuẩn là Pseudomonas trình bày ở bảng 6, 8, 10 và chúng tôi sử dụng trong đó có 17 dòng là Pseudomonas stutzeri khi phần mềm BLASTN để so sánh trình tự của các phân tích với cặp mồi đặc hiệu. dòng vi khuẩn trên với trình tự của vi khuẩn Các dòng vi khuẩn Pseudomonas stutzeri đều trong ngân hàng gen (EMBL Nucleotide có khả năng khử đạm, chọn 3 dòng 6RC, 7RA Sequence database) cho thấy cả 3 dòng 6RC, và 10NA để tiến hành giải trình tự. Kết quả, 7RA và 10NA đều có mức độ đồng hình với cả 3 dòng có mức độ đồng hình với vi khuẩn dòng Pseudomonas stutzeri CCUG 11256 là Pseudomonas stutzeri CCUG 11256 chuẩn là 99%. 99%. Đối với các dòng vi khuẩn đã nhận diện cần KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ phải tiếp tục kiểm tra khả năng khử đạm, thí Phân lập được 30 dòng vi khuẩn từ 2 nhóm nghiệm xử lý các nguồn ô nhiễm amonium. mẫu chất thải rắn và lỏng thu từ các trại chăn Đặc biệt xử lý ô nhiểm chất thải ở các trại chăn nuôi heo ở 2 huyện Châu Thành và Chợ Gạo, nuôi heo. tỉnh Tiền Giang. Các dòng vi khuẩn này có Tiếp tục phân lập và nhận diện các dòng vi đặc điểm như: hình que, màu trắng đục, trắng khuẩn Pseudomonas stutzeri có khả năng khử sữa hay màu vàng, bề mặt khuẩn lạc mô trơn đạm hiệu quả hơn, phát triển thành chế phẩm hay có dạng lài. sinh học xử lý môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Ngọc Điệp ,Nguyễn Hữu Hiệp, (2002), Giáo trình vi sinh vật chuyên sâu. Viện nghiên cứu và phát triển công nghệ sinh học, Trường Đại học Cần Thơ. Dương Tấn Lộc. (2006). Để thị trường cá tra bền vững. Tạp chí khoa học Cần Thơ.16 (2): tr.20 - 23. Hồ Huỳnh Thùy Dương. (2002). Sinh học phân tử (tái bản lần 2). NXB Giáo dục.Chương 14. Nguyễn Đức Lượng. Công nghệ vi sinh vật. tập 1. Cơ sở vi sinh vật công nghiệp.NXB Đại quốc gia TPHCM. Nguyễn Văn Cách.(2005). Tin sinh học. NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu. (2005). Sinh học phân tử giới thiệu phương pháp và ứng dụng. NXB Nông Nghiệp TPHCM. Nguyễn Trần Hải Bằng.(2008), Nhận diện gen nosZ, cd1- nir của vi khuẩn Pseudomonas stutzeri, Luận văn tốt nghiệp Đại học chuyên ngành công nghệ sinh học. Baggi, G., P. Barbieri, E. Galli, and S. Tollari (1987), “Isolation of a Pseudomonas stutzeri strain that degrades oxylene”, Appl. Environ.Microbiol., 53(9),pp.2129- 3132. Bennasar, A., R. Rosselló- Mora, J. Lalucat and E. R. B. Moore (1996), “16S rRNA gene sequence analyses relative to genomovars of Pseudomonas stutzeri and proposal of Pseudomonas balearica sp.nov”, Int. J. Syst. Bacteriol., 46(1), pp. 200 – 205. 127

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2412 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.