Xác định khả năng phân giải carboxymethyl cellulose và cellulose của các vi sinh vật phân lập từ ruột mối dưới đất (termitidae) thu nhận tại huyện Mang Thít, tỉnh Vĩnh Long
Abstract
Vietnam is a country that thrives on agriculture, produces a large amount of food. In addition, there is a large amount of cellulosic biomass as agricultural by-products which is mainly discharged into the environment. Cellulose degrading microorganisms play an important role in composting, waste treatment and alcohol production from cellulose degradation. From 3 subterranean termite nests collected in Mang Thit district, Vinh Long province, 52 cellulose-degrading microorganisms were isolated, of which 28 were isolated from worker termites and 24 were isolated from soldier termites. Of the 52 isolates, 10 (23.08%) were able to degrade carboxymethyl cellulose (CMC) and cellulose of rice straw powder. Out of the 10 isolates, VLT1.2 degraded cellulose to produce the highest glucose concentration (1.08 g/L) in hydrolysis solution after 10 days.
Tóm tắt
Việt Nam là một quốc gia phát triển về nông nghiệp, sản xuất ra sản lượng lương thực thực phẩm lớn. Bên cạnh đó, còn có số lượng lớn sinh khối chứa cellulose như các phụ phẩm nông nghiệp thải ra môi trường. Vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose có vai trò quan trọng trong sản xuất phân hữu cơ, xử lý chất thải và sản xuất cồn từ quá trình phân giải cellulose. Từ 3 tổ mối đất được thu nhận tại huyện Mang Thít, tỉnh Vĩnh Long, đã phân lập được 52 dòng vi sinh vật, trong đó có 28 dòng phân lập từ các mối thợ và 24 dòng phân lập từ các mối lính. Trong số 52 dòng vi sinh vật, 10 dòng (23,08%) có khả năng phân giải carboxymethyl cellulose (CMC) và cellulose từ bột rơm rạ thành glucose. Trong số 10 dòng vi sinh vật này, dòng VLT1.2 có khả năng phân giải cellulose từ bột rơm rạ để tạo ra hàm lượng glucose cao nhất (1,08 g/L) trong dung dịch thủy phân sau 10 ngày.
Article Details
Tài liệu tham khảo
Dũng, N. M. (2014). Ước tính lượng khí thải từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng ở vùng đồng bằng Sông Hồng. Tạp chí Khoa học và Phát triển 2012, 10(1), 190 – 198.
Gupta, P., Samant, K., & Sahu, A. (2012). Isolation of cellulose-degrading bacteria and determination of their cellulolytic potential. International Journal of Microbiolog, 1-5. DOI:10.1155/2012/578925
Hu, X., Yu, J., Wang, C., & Chen, H. (2014). Cellulolytic Bacteria Associated with the Gut of Dendroctonus armandi Larvae (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). Forests, 5, 455 – 465. https://doi.org/10.3390/f5030455
Khoirunnisa, N. S., Anwar, S., & Santosa, D. A. (2020). Isolation and selection of cellulolytic bacteria from rice straw for consortium of microbial fuel cell. Biodiversitas, 21(4), 1686 - 1696. https://doi.org/10.13057/biodiv/d210450
Lượng, N. Đ., Huyền, P. T., & Tuyết, N. A. (2003). Thí nghiệm vi sinh vật. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.
Michael, F. D. (2001). Speciation of termite gut protists: the role of bacterial symbionts.
International journal of Microbiology, 4, 203-208
Miller, G. L. (1959). Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing sugar. Analytical Chemistry, 31(3), 426 – 428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030
Phong, N. T., Vân, N. T. C., Diệu, N. H. T., & Vinh, B. T. (2021). Xác định khả năng phân giải cellulose của các chủng vi khuẩn, nấm phân lập từ ruột mối (Microcerotermes spp.) thu nhận ở huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 57(4A), 65-72. https://doi.org/10.22144-/ctu.jvn.2021.114
Phong, N. T., Vi, D. H., Diep, C. N., & Vinh, B. T. (2021). Cellulose Degrading Ability of Bacterial Strains Isolated from Gut of Termites in Vinhlong Province – Vietnam. Chemical Engineering Transactions, 88, 1315-1320.
Quệ, V. V. P., & Điệp, C. N. (2011). Phân lập và nhận diện vi khuẩn phân giải cellulose. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 18a, 177-184.
Rani, V., Mohanram, S., Tiwari, R., Nain, L., & Arora, A. (2014). Beta-glucosidase: key enzyme in determining efficiency of cellulase and biomass hydrolysis. Journal of Bioprocessing and Biotechniques, 5(1), 1-8. DOI:10.4172/2155-9821.1000197
Schwarz, W. H. (2001). The cellulosome and cellulose degradation by anaerobic bacteria. Applied Microbiology and Biotechnology, 56(5), 634-649. https://doi.org/10.1007/s002530100710
Toại, T. Đ., Hải, P. H., Kiên, N. B., & Bích, H. T. (2011). Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thủy phân cellulose tách từ rơm ra thành đường tan của nấm mốc Aspergillus terrius để sản xuất ethanol - nhiên liệu sinh học. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 49(6), 83-92.
Tokuda, G., Yuuri, T., Kumiko, K., Seikou, S., Sigehar U, M., Nathan, L., & Jun, K. (2014). Metabolomic profiling of 13C-labelled cellulose digestion in a lower termite: insights into gut symbiont function. Biological Sciences, 22, 281-289. https://doi.org/10.1098/rspb.2014.0990
Tran, D. T., Pham, P. H., Nguyen, B. K., Huynh, B. T., & Do, T. S. (2011). Optimization of the cellulose (from rice stubble/straw) hydrolysis into glucose using fungi Aspergillus terrius in ethanol-biofuel production, Vietnam Journal of Science and Technology, 49(6), 83 – 92.
Ulrich, A., Klimke, G., & Wirth, S. (2008). Diversity and activity of cellulose-decomposing bacteria, isolated from a sandy and a loamy soil after long-term manure application. Microbial Ecology, 55(3), 512-522. https://doi.org/10.1007/s00248-007-9296-0