Tác giả

Tạ Thu Hằng 1 , Đặng Thị Mai Anh 2* , Nguyễn Minh Thư 2 , Tăng Thị Chính 2 , Phùng Thị Thu Trang 1 , Ngô Kim Anh 1 , Đỗ Thị Thanh Bình 1 , Vũ Văn Đàm 1

Đơn vị công tác

1 Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi Khí hậu; tathuhang311@gmail.com; phungtrang80@gmail.com; kimanhhn2422gmail.com; tbinh2009@gmail.com; vuvandam@gmail.com

2 Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; maianh058@gmail.com; minhthuiet@gmail.com; tangthichinh@gmail.com

*Tác giả liên hệ: maianh058@gmail.com; Tel.: +84–983829899

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này đề cập đến ảnh hưởng của một số yếu tố (pH, nồng độ chất rắn, độ thoáng khí và lên men) lên sinh trưởng của B. thuringiensis (Bt) trong môi trường nuôi cấy sử dụng bùn hoạt tính của nhà máy bia. Vi khuẩn B. thuringiensis có khả sinh trưởng trong môi trường có độ pH từ pH 6–8 và hình thành delta–endotoxin cao nhất (617,67 mg/l) ở pH 7. Nồng độ chất rắn cho delta–endotoxin cao nhất là 20–25 g/l. Ở tỷ lệ môi trường nuôi cấy trong bình nón 2:10 (v/v) chủng B.thuringiensis sinh trưởng tốt nhất, mật độ tế bào đạt cực đại 2,9×108 CFU/ml và nồng độ delta–endotoxin đạt 619,06 mg/l. Quá trình cấp khí liên tục là cần thiết đối với B. thuringensis trong quá trình nuôi, ngưng cấp khí dù ở giai đoạn nào cũng ảnh hưởng đến delta–endotoxin của Bt. Khi nuôi cấy trong hệ lên men với điều kiện pH = 7, oxy hòa tan 4 mg/l, Bt cho độc tính cao hơn khi nuôi bình tam giác, delta–endotoxin đạt 725,05 mg/l sau 48h. Kết quả nghiên cứu cho thấy, B.thuringiensis có khả năng sinh trưởng tốt trên bùn hoạt tính từ nước thải bia và có triển vọng ứng dụng trong thực tế.

Từ khóa

B. thuringiensis; Bùn; pH; Nồng độ chất rắn và tỷ lệ môi trường

Trích dẫn bài báo

Hằng, T.T.; Anh, Đ.T.M.; Thưm N.M.; Chính, T.T.; Trang, P.T.T.; Anh, N.K.; Bình, Đ.T.T.; Đàm, V.V. Ảnh hưởng của một số yếu tố lên sinh trưởng của Bacillus thuringiensis trong môi trường sử dụng bùn hoạt tính của nhà máy bia. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2023, 748, 53-63. 

Tài liệu tham khảo

1. Veeken, A.H.M.; Hamelers, H.V.M. Removal of heavy metals from sewage sludge by extraction with organic acids. Wat. Sci. Tech. 1999, 40(1), 129–136.

2. AbdoM, S.E.; Ewida, K.T.; Youssef, Y.M. Recovery of alum from wasted sludge produced from water treatment plants. J. Environ. Sci. Health. Part A. 1993, 28, 1205–1216.

3. Yasuda, Y. Sewage sludge utilization technology in Tokyo. Water Sci. Technol. 1991, 23(10–12), 1743–1752.

4. Wang, P.F.; Zhang, S.H; Wang, C.; Hou, J.; Guo, P.C.; Lin, Z.P. Study of heavy metal in sewage sludge and in Chinese cabbage grown in soil amended with sewage sludge. Afr. J. Biotechnol. 2008, 7(9), 1329–1334.

5. Przewrocki, P.; Kulczycka, J.; Wzorek, Z.; Kowalski, Z.; Gorazda, K.; Jodko, M. Risk Analysis of Sewage Sludge – Poland and EU Comparative Approach. Pol. J. Environ. Stud.     2004, 13(2), 237–244.

6. Adjalle K.D.; Brar S.K.; Verma M.; Tyagi R.D.; Valero J.R.; Surampalli R.Y. Ultrafiltration recovery of entomotoxicity from supernatant of Bacillus thuringiensis fermented wastewater and wastewater sludge. Process Biochemistry 2007, 42, 1302–1311.

7. Adjialle, K.D.; Brar, S.K.; Tyagi, R.D.; Valero, J.R.; Surampali, R.Y. Photostabilization of Bacillus thuringiensis fermented wastewater and wastewater sludge based biopesticides using additives. Acta Tropica 2009, 111, 7–14.

8. Adjialle, K.D.; Tyagi, R.D.; Brar, S.K.; Valero, J.R.l; Surampali, R.Y. Recovery of entomotoxicity components from Bacillus thuringiensis fermented wastewater and sludge: Ultrafiltration scale–up approach. Sep. Purif. Technol. 2009, 69, 275–279.

9. Ben, R.F.; Tyagi, R.D.; Prévost, D. Acid and alkaline treatment for enhancing the growth of rhizobia in sludge. Can. J. Microbiol. 2009, 47, 467–474.

10. Faouzi, B.R.; Rajeshwar, D.T.; Danielle, P.; Rao, Y.S. Wastewater Sludge as a New Medium for Rhizobial grow. Watwe Qual. Res. J. Canada 2002, 37(2), 353–370.

11. Sherrer, P.; Luthy, P.; Trumpi, B. Production of δ–endotoxin by Bacillus thuringiensis as a function of glucose concentration. Appl Microbiol. 1973, 25, 644–646.

12. Avignone, R.C.; Arcas, J.M.C. Bacillus thuringiensis, sporulation and δ–endotoxin production in oxygen limited and nonlimited culture. World J. Microbiol. Biotechnol. 1997, 8, 301–304.

13. Satinder, K.; Brar, M.; Verma, R.D.; Tyagi, J.R.; Valero, R.Y.; Surampali, R.Y.  Efficient centrifugal recovery of Bacillus thuringiensis biopesticides from fermented wastewater and wastewater sludge. Water Res. 2009, 40, 1310–1320.

14. Khanh, D.V.; Rajeshwar, D.T.; José, R.V.; Rao, Y.; Surampalli, R.Y. Bath and fed–bath fermentation of Bacillus thuringiensis using starch industry wastewater as fermentation substrate. Bioprocess Biosyst. Eng. 2009, 33(6), 691–700.

15. Khanh, D.V.; Tyagi, R.D.; Valero, J.R.; Surampali, R.Y. Impact of different pH control agents on biopesticidal activity od Bacillus thuringiensis during the fermentation on starch industry wastewater. Bioprocess Biosyst. Eng. 2009, 32, 511–519.

16. Khanh, D.V.; Tyagi, R.D.; Brar, S.K.; Valero, J.R.; Surampali, R.Y. Starch industry wastewater for production of biopesticides – ramifications of solids concentrations. Environ. Technol. 2009, 3(4), 393–405.

17. Khanh, D.V.; Tyagi, R.D.; Brar, S.K.; Valero, J.R.; Surampali, R.Y. Induced production of chitin to enhance entomotoxicity of Bacillus thuringiensis employing starch industry wastewater as substrate. Bioresour. Technol. 2009, 100, 5260–5269.

18. Yezza, A.; Tyagi, R.D.; Valero, J.R.; Surampali, R.Y.; Smith, J. Scale – up biopesticide production processes using wastewater sludge as a raw material. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2004, 31, 545–552.

19. Mohammedi, S.; Bala Subramanian, S.; Yan, S.; Tyagi, R.D.; Valero, J.R. Molecular screening of Bacillus thuringiensis strains from wastewater sludge for biopesticide production. Process Biochem. 2006, 41, 829–835.

20. Anh, Đ.T.M.; Chính, T.T.; Khành, N.H. Ảnh hưởng của một số yếu tố lên sinh trưởng của Bacillus thuringiens trong môi trường sử dụng bùn hoạt tính của nhà máy bia. Tạp chí Khoa học và Công nghệ 2014.

21. Chinh, T.T.; Hoa, N.T.; Anh, D.T.M.; Khanh, N.H.; Binh, N.D. Wastewater sludge of brewing wastewater treatment system as a new medium for biopesticide Bacillus thuringensis. Báo cáo Khoa học hội thảo VAST–BAS lần thứ nhất về Khoa học và Công nghệ, 2014, pp. 557–564.

22. Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantitites of protein utilizing the principle of protein–dye binding. Anal. Biochem. 1976, 72, 248–254.