Toluene là một trong các thành phần chính của xăng, là dung môi công nghiệp được sử dụng phổ biến trong sơn, sơn mài, keo dán... và cũng là dung môi được sử dụng trong các phòng thí nghiệm hóa học. Toluene là hợp chất dễ tan trong nước, dễ bay hơi và có tính linh động cao nên là một trong những hợp chất gây ô nhiễm mạch nước ngầm. Vì vậy, nước thải có chứa toluene nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.
Trong tự nhiên, toluene có thể được phân hủy hiếu khí bởi nhiều dòng vi khuẩn khác nhau như Thauera sp. DNT-1, Rhodococcus jostii RHA1 và Acinetobacter junii CH005. Các dòng vi khuẩn này được phân lập ở những nơi có sự hiện diện của toluene. Hơn nữa, một số dòng vi khuẩn phân hủy toluene như Stenotrophomonas maltophilia T3-c, Pseudomonas putida F1 và Pseudomonas putida CCMI 852 cũng được chứng minh có khả năng phân hủy hỗn hợp các hydrocarbon thơm khác nhau. Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu phân lập vi khuẩn có khả năng phân hủy toluene và khảo sát khả năng phân hủy hỗn hợp hydrocarbon thơm hiện diện trong nước thải của dòng vi khuẩn đã tuyển chọn từ mẫu bùn lắng được thu từ hệ thống xử lý nước thải phòng thí nghiệm.
Nghiên cứu thực hiện phân lập vi khuẩn có khả năng phân hủy toluene; Khảo sát khả năng phân hủy toluene của vi khuẩn; Khảo sát khả năng phân hủy hỗn hợp hydrocarbon thơm hiện diện trong nước thải của vi khuẩn và Định danh vi khuẩn phân hủy hiệu quả toluene và hỗn hợp hydrocarbon thơm.
Khả năng phân hủy toluene của vi khuẩn phân lập được xác định bằng cách chủng 5 μl dịch vi khuẩn đã được nuôi cấy trong môi trường Trypticase soy broth (TSB, 30 g/l) (OD600 nm=1,0) vào 3 ml môi trường MM có và không bổ sung toluene. Vi khuẩn có khả năng phân hủy hiệu quả toluene và hỗn hợp hydrocarbon thơm được giải trình tự gen 16S-rRNA sử dụng cặp mồi 27F (5’-AGAGTTTGATCCTGGCTC-3’) và 1492R (5’-TACGGTTACCTTGTTACGACT-3’). Trình tự gen được phân tích băng phần mềm Geneious và được so sánh với cơ sở dữ liệu của Trung tâm quốc gia về thông tin công nghệ sinh học (NCBI) bằng BlastN (www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST) để so sánh mức độ tương đồng của gen 16S-rRNA ở vi khuẩn phân lập với gen tương ứng ở các vi khuẩn hiện có trên cơ sở dữ liệu.
Kết quả nghiên cứu cho thấy dòng vi khuẩn Enterobacter sp. TL27 được phân lập từ hệ thống xử lý nước thải phòng thí nghiệm có thể phân hủy 100% toluene (0,025% v/v) ở thời điểm 24 giờ nuôi cấy và có khả năng phân hủy hiệu quả các hydrocarbon thơm khác hiện diện trong nước thải như acetophenone, benzaldehyde, phenol, pyridine và xylene. Điều này cho thấy vi khuẩn Enterobactersp. TL27 thích nghi và có khả năng sử dụng các nguồn carbon trong môi trường sống của chúng cho sự sinh trưởng và phát triển. Vi khuẩn có khả năng phân hủy nhiều hợp chất hữu cơ khác nhau là những dòng vi khuẩn được đặc biệt quan tâm trong các nghiên cứu ứng dụng để xử lý chất ô nhiễm bằng biện pháp sinh học. |