HIỆU QUẢ PHÂN HỦY SINH HỌC HOẠT CHẤT PROPOXUR TRONG ĐẤT BỞI DÒNG VI KHUẨN PHÂN LẬP Paracoccus sp. P23-7 CỐ ĐỊNH TRONG BIOCHAR

Abstract

The aim of this study was to investigate the effectiveness of different inoculation approaches in enhancing the biodegradation of the pesticide Propoxur in soil medium. Inoculation was conducted with the Paracoccus sp. P23-7 originally isolated from Propoxur contaminated soil as the key degrader organism. The bacterial strain was applied either via free cells or immobilized on solid municipal waste biochar. Bacterial cell numbers, survival of Paracoccus sp. P23-7 at the end of the experiment as well as Propoxur biodegradation measurement in soil were used to investigate the bioaugmentation efficiency of the different approaches. Soil inoculated with the Paracoccus sp. P23-7 immobilized on biochar from the beginning of the experiment showed the highest Propoxur degradation, whereas the other inoculum approaches showed an increased but lower contaminant biodegradation. Regardless of the inoculum approaches, Paracoccus sp. P23-7 still survived properly in soil medium under the laboratory condition after 14 incubation days. This fact was indicated by a DGGE profile of the soil microbial community in different treatments and the pure culture of Paracoccus sp. P23-7 strain. Thus, our results allow the conclusion that the application of a key bacterial degrader-biochar-complex is the most promising approach for an accelerated biodegradation of organic chemicals in soil medium.

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá hiệu quả của một số phương pháp chủng vi khuẩn khác nhau lên khả năng phân hủy sinh học hoạt chất thuốc trừ sâu Propoxur trong môi trường đất. Vi khuẩn phân hủy Propoxur, Paracoccus sp. P23-7 phân lập từ mẫu đất nhiễm Propoxur, được chủng vào đất qua hai dạng: 1) dạng vi khuẩn tự do và 2) dạng vi khuẩn cố định trong biochar. Mật số vi khuẩn đất, khả năng sống sót của vi khuẩn Paracoccus sp. P23-7 và nồng độ Propoxur được theo dõi theo thời gian thí nghiệm. Nghiệm thức chủng vi khuẩn Paracoccus sp. P23-7 cố định trong biochar thể hiện khả năng phân hủy Propoxur cao nhất, trong khi các phương pháp chủng khác có tốc độ phân hủy Propoxur thấp hơn. Dòng vi khuẩn Paracoccus sp. P23-7 vẫn sống sót và phát triển trong đất ở điều kiện phòng thí nghiệm sau 14 ngày nuôi cấy ở tất cả các phương pháp chủng vi khuẩn. Điều này được chứng minh thông qua điện di đồ DGGE về hình thái hệ vi khuẩn đất của các nghiệm thức thí nghiệm và của dòng vi khuẩn Paracoccus sp. P23-7. Vì vậy, kết quả nghiên cứu này cho phép kết luận rằng, việc ứng dụng một thể phức hợp gồm biochar và dòng vi khuẩn phân hủy chuyên biệt hoạt chất nông dược là phương pháp triển vọng nhất giúp gia tăng tốc độ phân hủy sinh học đối với độc chất hữu cơ trong môi trường đất.