Phân lập và sàng lọc vi khuẩn có khả năng oxy hóa khí methane gây hiệu ứng nhà kính

Trong các năm gần đây, nồng độ khí methane tăng lên đột biến do các hoạt động sản xuất nông nghiệp, trong đó chăn nuôi có nguồn phát thải khí methane đáng kể, một trong những tác nhân chính gây ra sự phá hủy tầng ozone. Ở nghiên cứu này đã phân lập và sàng lọc được một số chủng vi khuẩn có khả năng oxy hóa methane (Methane Oxidizing Bacteria - MOB).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân lập và sàng lọc vi khuẩn có khả năng oxy hóa khí methane gây hiệu ứng nhà kính Nguyễn Văn Minh và cộng sự. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 18(2), 89-98 89 Phân lập và sàng lọc vi khuẩn có khả năng oxy hóa khí methane gây hiệu ứng nhà kính Isolation and screening of bacteria capable of oxidizing methane - causing greenhouse effect Nguyễn Văn Minh1*, Dương Nhật Linh1, Đinh Thị Mai Anh1, Nguyễn Hoài Linh1, Trần Kiến Đức2,3 1 Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 2 Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 3 Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam * Tác giả liên hệ, Email: minh.nv@ou.edu.vn THÔNG TIN TÓM TẮT DOI: 10.46223/HCMCOUJS. Trong các năm gần đây, nồng độ khí methane tăng lên đột tech.vi.18.2.2351.2023 biến do các hoạt động sản xuất nông nghiệp, trong đó chăn nuôi có nguồn phát thải khí methane đáng kể, một trong những tác nhân chính gây ra sự phá hủy tầng ozone. Ở nghiên cứu này đã phân lập và sàng lọc được một số chủng vi khuẩn có khả năng oxy hóa methane (Methane Oxidizing Bacteria - MOB). Từ 56 mẫu bao gồm: đất bùn, mẫu đất trồng lúa, mẫu nước thải biogas, mẫu dạ cỏ và mẫu nước sông, chúng tôi đã phân lập được 370 chủng vi khuẩn Ngày nhận: 15/06/2022 có khả năng oxy hóa khí CH4 trên môi trường dAMS với CH4 là Ngày nhận lại: 09/09/2022 nguồn carbon duy nhất. Qua kết quả định lượng của 18/370 chủng vi khuẩn có khả năng làm giảm CH4, trong đó có hai chủng TB18 Duyệt đăng: 30/12/2022 và DC11 được phân lập từ đất trồng lúa và dạ cỏ có khả năng oxy hóa methane cao nhất (32.6 ± 0.25%, 30.2 ± 0.14%). Kết quả của nghiên cứu này là tiền đề cho việc ứng dụng vi khuẩn MOB vào sản xuất chế phẩm vi sinh giảm phát thải khí CH4 trong quá trình canh tác lúa hay trong chăn nuôi gia súc ở Việt Nam. ABSTRACT Từ khóa: In recent years, methane concentration has increased rapidly enzyme methane due to agricultural production activities, in which livestock monooxygenase; giảm hiệu ứng production is a significant source of methane emissions. Methane nhà kính; Methanotrophs; phân is the second-largest carbon compound in the atmosphere and 25 lập; vi khuẩn oxy hóa methane times more radiatively effective than carbon dioxide which is the main reason for ozone depletion. In this study, strains of bacteria capable of oxidizing methane (Methane Oxidizing Bacteria - MOB) were isolated and screened. From 13 samples of mud soil, 32 samples of rice land, 04 samples of biogas wastewater, 03 samples of the rumen, and 04 samples of river water, we isolated 370 bacterial strains capable of reducing CH4 on dAMS medium with CH4 being the sole carbon source. Quantitative results show Keywords: that 19 bacterial strains can reduce CH4 including two strains TB18 enzyme methane and DC11 isolated from rice soil and rumen have the highest ability monooxygenase; greenhouse to oxidize methane (32.6 ± 0.25%, 30.2 ± 0.14%). The results of effect reduction; this study are the premise for the application of MOB bacteria in Methanotrophs; isolation; order to produce microbial products so that CH4 emissions can be methane oxidizing bacteria reduced in Vietnam’s agriculture and raising cattle. 90 Nguyễn Văn Minh và cộng sự. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 18(2), 89-98 1. Giới thiệu Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng làm Trái Đất nóng lên, kết quả của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng giữa Trái Đất với không gian xung quanh, sự gia tăng nồng độ các khí nhà kính (CO2, CH4, CFC, SO2, hơi nước, ...) làm dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển Trái Đất, nó sẽ gây ra rất nhiều hậu quả. Khí CH4 với lượng phát thải thấp hơn khí CO2 nhưng có khả năng giữ nhiệt cao gấp 25 lần so với CO2 và đang tăng lên trong không khí mỗi năm 0.6% (IPCC, 2013). Phát thải methane từ các quá trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ diễn ra ở nhiều điều kiện môi trường khác nhau, từ đất canh tác, đất rừng, đất ngập nước đến trầm tích các thủy vực, trầm tích biển, … Bên cạnh đó, con người cũng đóng góp vào nguồn phát thải khí methane vào khí quyển, gồm các hoạt động sản xuất công nghiệp (chưng cất than đá, khai thác dầu mỏ), nông nghiệp (chất thải chăn nuôi, dạ dày của các loài nhai lại, canh tác lúa nước, …) và các quá trình phân hủy chất thải hữu cơ (đốt sinh khối, bãi chôn lấp rác). Hoạt động sản xuất nông nghiệp là nguồn gây phát thải lượng khí nhà kính lớn nhất và được dự báo tiếp tục tăng trong những năm tiếp theo. Đặc biệt là canh tác lúa ngập nước gây phát thải trên 57% lượng khí nhà kính của cả ngành do phát thải lớn khí Methane (Mai, Tran, & Bui, 2013). Dân số ngày càng tăng dẫn đến việc trồng lúa nước cũng sẽ tăng 60% trong vòng 03 thập kỉ tới. Do đó, việc giảm thải CH ...