Lê Hửu Nhẩn , Nguyễn Thị Ánh Tuyết Nguyễn Thị Phi Oanh *

* Tác giả liên hệ (ntpoanh@ctu.edu.vn)

Abstract

Lubricating oil are petroleum-based hydrocarbons that are widely used to lubricate machines, equipments, tools and engines. In soils, lubricating oil is mobile and can reach the water bodies hence affecting human health. This study aimed at isolating and selecting indigenous bacteria capable of mineralizing and performing chemotaxis towards lubricating oil. From the 3 lubricating oil contaminated soil samples collected in Can Tho city, 43 bacterial isolates able to grow on minimal medium supplemented with lubricating oil (1% v/v) as the only carbon source for bacterial growth were isolated. Among these, 27 isolates were Gram-negative bacteria and 16 isolates were Gram-positive bacteria. All isolates were able to grow on minimal medium with Tween 80 (1% v/v) addition. Three out of 43 isolates including GS20, GS21, and GS38 produced their biomass faster than the others. After 3 days of inoculating in minimal medium with lubricating oil added (2% v/v), GS20 showed its highest lubricating oil mineralization, via CO2 evolved, with the efficiency of 93.4% significantly different (p < 0.05) from GS21 and GS38 that showed 72.9% and 54.9% of CO2 production, respectively. Chemotaxis test of the 3 isolates indicated that only GS38 performed chemotaxis activity towards lubricating oil.
Keywords: Bacteria, chemotaxis, isolation, lubricating oil, mineralization

Tóm tắt

Dầu nhớt là hỗn hợp gồm nhiều hydrocarbon được sử dụng rộng rãi để bôi trơn máy móc, thiết bị và động cơ của phương tiện giao thông. Khi thấm vào đất, dầu nhớt có thể di chuyển vào nguồn nước từ đó ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Nghiên cứu được thực hiện nhằm phân lập và tuyển chọn các dòng vi khuẩn bản địa có khả năng khoáng hóa và hóa hướng động theo dầu nhớt. Từ ba mẫu đất nhiễm dầu nhớt thu ở nội ô Thành phố Cần Thơ, 43 dòng vi khuẩn (gồm 27 dòng Gram âm và 16 dòng Gram dương) phát triển trong môi trường khoáng tối thiểu có bổ sung dầu nhớt (1% v/v) đã được phân lập. Các dòng vi khuẩn đều có khả năng sinh trưởng trong môi trường khoáng tối thiểu có bổ sung Tween 80 (1% v/v), trong đó, 3 dòng GS20, GS21 và GS38 có khả năng phát triển mật số nhanh hơn so với các dòng vi khuẩn khác. Sau 3 ngày nuôi cấy trong môi trường khoáng tối thiểu bổ sung dầu nhớt (2% v/v), dòng GS20 có khả năng khoáng hóa dầu nhớt tạo ra khí CO2cao nhất, đạt hiệu suất sinh khí CO2 là 93,4%, khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với dòng GS21 và GS38 với hiệu suất tích lũy CO2 lần lượt là 72,9% và 54,9%. Kết quả khảo sát khả năng hóa hướng động của 3 dòng vi khuẩn GS20, GS21 và GS38 cho thấy chỉ có dòng GS38 có khả năng hóa hướng động theo dầu nhớt.

Từ khóa: dầu nhớt, hóa hướng động, khoáng hóa, phân lập, vi khuẩn

Article Details

Tài liệu tham khảo

Abosede, E. E. (2013). Effect of crude oil pollution on some soil physical properties. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science, 6: 14-17.

Ambrosoli, R., Petruzzelli, L., Minati, J. R., & Minati, J. L. (2005). Selected PAHs concentration changes under nitrate and sulphate reducing conditions. Chemosphere, 60: 1231-1236.

Batista, S. B., Mountee, A. H., Amorim, F. R., & Totola, M. R. (2006). Isolation and characterization of biosurfactant/bioemulsifier-producing bacteria from petroleum contaminated sites. Bioresource Technology, 97: 868-875.

Bhattacharya, M., Biswas, D., Sana, S., &Datta, S. (2005). Biodegradation of waste lubricants by a newly isolated Ochrobactrum sp. C1. 3Biotechnology, 5: 807-817.

Bumpus, J. A. (1989). Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by Phanerochaete chrysosporium.Applied and Environmental Microbiology, 55(1): 154-158.

Cerniglia, C. E. & Sutherland, J. B. (2001). Bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbons by ligninolytic and non-ligninolytic fungi. InG. Gadd (Ed), Fungi in bioremediation(British Mycological Society Symposia, pp 136-187). Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9780511541780.008.

Clemente, A. R., Anazawa, T. A., & Durrant, L. R. (2001). Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by soil fungi. Brazilian Journal of Microbiology, 32(4): 255-261.

Desforges, J. W., Sonne, C., Levin, M., Siebert, U., Guise, S. D., & Dietz, R. (2016). Immunotoxic effects of environmental pollutants in marine mammals. Environment International, 86: 126-139.

Grimm, A. C. & Harwood, C. S. (1997). Chemotaxis of Pseudomonasspp. to the polyaromatic hydrocarbon naphthalene. Applied and Environmental Microbiology, 63(10): 4111-4115.

Nguyen, T. P. O., Helbling, D. E., Bers, K., Fida, T. T., Wattiez, R., Kohler, H. P. E., ... & De Mot, R. (2014). Genetic and metabolic analysis of the carbofuran catabolic pathway in Novosphingobium sp. KN65. 2. Applied microbiology and biotechnology, 98(19), 8235-8252.

Nowak, P., Kucharska, K., & Kamiński, M. (2019). Ecological and health effects of lubricant oils emitted into the environment. International Journal of Environmental Research and Public Health,16(16): 3002.

Parales, R. E. & Harwood, C. S. (2002). Bacterial chemotaxis to pollutants and plant-derived aromatic molecules. Current Opinion in Microbiology, 5(3): 266-273.

Ron, E. Z. & Rosenberg, E. (2014). Enhanced bioremediation of oil spills in the sea. Current Opinion in Biotechnology, 27: 191-194.

Singh A., Kuhad R. C., and Ward O. P. (2009). Biological remediation of soil: An overview of global market and available technologies. In A. Singh, R. Kuhad, & O. Ward (Eds), Advances in Applied Bioremediation. Soil Biology (vol 17). Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-89621-0_1

Trần Thị Diệu Nguyên, Nguyễn Thị Quỳnh Anh& Nguyễn Thị Phi Oanh (2017). Phân lập vi khuẩn có khả năng phân hủy chlorate kali từ đất trồng nhãn ở quận Thốt Nốt, Cần Thơ. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 53: 65-73

Veyrand, B., Sirot, V., Durand, S., Pollono, C., Marchand, P., Dervilly-Pinel, G., ...& Le Bizec, B. (2013). Human dietary exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons: results of the second French Total Diet Study. Environment International, 54, 11-17.

Zafra, G., Moreno-Montaño, A., Absalón, Á., & Cortés-Espinosa, D. (2015). Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil by a tolerant strain of Trichoderma asperellum. Environmental Science and Pollution Research, 22: 1034-1042.