Khả năng loại màu thuốc nhuộm đen trên môi trường MEA của dòng nấm TV13 sau 10 ngày nuôi cấy: (a) đối chứng không chủng nấm và (b) chủng dòng nấm TV13
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp phẩm màu và hóa học thì thuốc nhuộm màu tổng hợp được sản xuất rất đa dạng về chủng loại và được sử dụng một cách rộng rãi, đặc biệt trong ngành công nghiệp dệt may (Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002; Cao Hữu Trượng và Hoàng Thị Lĩnh, 2003). Hàng năm, khoảng 280.000 tấn thuốc nhuộm được thải ra môi trường trên toàn thế giới chủ yếu từ ngành công nghiệp dệt may, các chất nhuộm màu độc hại và khó phân hủy sinh học. Nước thải từ ngành công nghiệp dệt may gồm hỗn hợp của nhiều chất gây ô nhiễm môi trường như muối, acid, kim loại nặng, thuốc trừ sâu chlor hữu cơ, bột màu và thuốc nhuộm. Hiệu suất thấp trong việc nhuộm màu dẫn đến một lượng lớn thuốc nhuộm còn dư hoà vào trong nước thải, trong quá trình dệt và cuối cùng được thải ra môi trường (Farah et al., 2013). Việt Nam có thành phần nước thải dệt may rất đa dạng gồm các hoá chất phụ trợ, một số kim loại nặng (crom, nhân thơm benzen), chất hoạt động bề mặt và một lượng lớn các hợp chất rất bền khác cùng thải vào môi trường (Đặng Xuân Việt, 2007). Nhiều phương pháp đã được nghiên cứu để ứng dụng loại màu nhuộm này như keo tụ, hấp phụ và màng sinh học… Tuy nhiên, sản phẩm cuối cùng sau tiến trình xử lý vẫn còn chứa một lượng lớn bùn lắng và màu (Zolinger, 1991). Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải dệt may bằng vi sinh vật được quan tâm vì mang lại hiệu quả cao và thân thiện môi trường sinh thái như Phanerochaete chrysosporium, Pleurotus ostreatus, Trametes versicolor và Aureobasidium pullulans (Martins et al., 2003; Yi-Chin et al., 2003), Thelepphora sp. (Selvam et al., 2003), Phanerochaete sordida (Koichi and Kazunori, 2005), Pleurotus ostreatus (Xueheng et al., 2006), Saccharomyces cerevisiea MTCC 463 (Jadhav, 2007), Aspergillus niger, Aspergillus japonica, Rhizopus nigricans, Rhizopus arrhizus và Saccharomyces cerevisiea (Kumud, 2007), Trametes versicolor, Pleurotus flabellatus (Binupriya, 2008), Phanerochaete sp. HSD (Wang et al., 2009), Aspergillus sp. FBH11 (Châu Ngọc Điệp, 2010), Trametes maxima CPB30 (Dương Minh Lam và Trương Thị Chiên, 2013)… Trong đó, nấm phát triển từ gỗ mục là một trong những vật liệu được các nhà khoa học đặc biệt chú ý đến trong việc loại màu nước thải nhuộm vì các dòng nấm này có chứa hệ enzyme ngoại bào chuyên biệt có khả năng phân hủy hoặc hấp thụ vào sinh khối nấm nhờ một chuỗi các tiến trình chuyển hóa sinh học (Robinson et al., 2001, Khan et al., 2013).
Khả năng loại màu thuốc nhuộm xanh trên môi trường MEA của dòng nấm TV14 sau 10 ngày nuôi cấy: (a) đối chứng không chủng nấm và (b) chủng dòng nấm TV14
Các quá trình chuyển hóa này có sự trợ giúp của hệ enzyme chuyên biệt như laccase, ligninase, cellulase... có khả năng phân hủy thuốc nhuộm, lignin, thuốc trừ sâu hoặc chuyển chúng thành các sản phẩm ít độc hơn (Robinson et al., 2001; Deng et al., 2008). Tuy nhiên, các nghiên cứu về phân lập và tuyển chọn những dòng nấm từ gỗ mục phục vụ cho việc xử lý sinh học chất nhuộm trong nước thải từ các nhà máy dệt và thuộc da vẫn còn rất hạn chế. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện với mục tiêu phân lập và tuyển chọn một số dòng nấm có nguồn gốc bản địa trong gỗ mục để loại màu nhuộm tổng hợp trong chất thải của ngành dệt may đồng thời định danh các dòng nấm này bằng phương pháp sinh học phân tử.
Thể quả của nấm được thu thập trên gỗ mục ở Đồng bằng sông Cửu Long để phân lập. Định tính và định lượng khả năng loại màu thuốc nhuộm được tiến hành với môi trường MT3 (Jonathan and Fasidi, 2001) bổ sung 500 mg.L-1 thuốc nhuộm. Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng cộng 54 dòng nấm từ gỗ mục được phân lập, trong đó 12 và 15 trong số 54 dòng nấm phân lập lần lượt thể hiện khả năng loại màu thuốc nhuộm xanh và đen. Hai dòng nấm ký hiệu HG1 và TV13 thể hiện khả năng loại màu thuốc nhuộm xanh và đen cao nhất. Dòng nấm HG1 có khả năng loại màu thuốc nhuộm xanh cao nhất sau 8 ngày nuôi cấy, giảm 457 mg.L-1, chiếm 92% nồng độ ban đầu (500 mg.L-1) trong khi dòng nấm TV13 có khả năng loại màu thuốc nhuộm đen tốt nhất sau 7 ngày nuôi cấy, giảm 493 mg.L-1, chiếm 99% nồng độ ban đầu. Kết quả giải mã trình tự đoạn gen 18S-rRNA cho thấy cả 02 dòng nấm HG1 và TV13 thuộc chi Marasmiellus. Vì vậy, cả 02 dòng này được định danh là Marasmiellus sp. HG1 và Marasmiellus sp. TV13.
|