Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn có tiềm năng phân hủy nhựa polystyrene (PS) từ đất bãi rác trên địa bàn thành phố Cần Thơ
Abstract
Polystyrene (PS) is a commonly used thermoplastic with convenient properties and low price. Nevertheless, the amount of waste from this type of plastic has been alarmingly increasing and creating negative impacts on the environment and humans. This study aimed to isolate and select bacterial strains that have the capability of degrading PS plastics. Fifteen isolated bacterial strains were found to survive in a Basal salt medium supplemented with 0,1% PS plastic powder. Research results showed that the two strains CT26 and CT10, only developed substantial biomass at the location where polystyrene plastic sheets were placed on an agar medium. At the same time, these two bacterial strains were found to possess the PS degrading ability through the weight loss of plastic powder by 42.12% and 34.08%, respectively, after 28 days of culture in the liquid environment. The results of 16S rRNA gene sequencing showed that the two strains CT26 and CT10 were identified as Cronobacter sakazakii and Pseudomonas aeruginosa, respectively, with similarities reaching 99.85% and 100%, respectively.
Tóm tắt
Polystyrene (PS) là loại nhựa nhiệt dẻo được sử dụng phổ biến với những đặc tính tiện lợi và giá thành rẻ. Tuy nhiên, lượng rác thải từ loại nhựa này đang ngày càng gia tăng ở mức đáng báo động và gây ra những tác hại đến môi trường cũng như sức khỏe con người. Nghiên cứu này nhằm mục đích phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy nhựa PS trong điều kiện phòng thí nghiệm. Nghiên cứu cho thấy, 15 chủng vi khuẩn phân lập có thể tồn tại trong môi trường Basal salt medium có bổ sung 0,1% bột nhựa polystyrene. Hai chủng CT26 và CT10 chỉ phát triển sinh khối mạnh tại vị trí có đặt tấm nhựa polystyrene trên môi trường thạch. Đồng thời, hai chủng vi khuẩn này có khả năng làm giảm khối lượng bột nhựa lần lượt là 42,12% và 34,08% sau 28 ngày nuôi cấy trong môi trường lỏng. Kết quả giải trình tự gene 16S rRNA cho thấy hai chủng CT26 và CT10 được xác định lần lượt là Cronobacter sakazakii và Pseudomonas aeruginosa với độ tương đồng đạt lần lượt là 99,85% và 100%.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Tài liệu tham khảo
Amobonye, A., Bhagwat, P., Singh, S., & Pillai, S. (2021). Plastic biodegradatiom: Frontline microbes and their enzymes. Science of the Total Environment, 759, 1-16. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143536
Asmita, K., Shubhamsingh, T., & Tejashree, S. (2015). Isolation of Plastic Degrading Micro-organisms from Soil Samples Collected at Various Locations in Mumbai, India. International Research Journal of Environment Sciences, 4(3), 77-85.
Bae, J., Cho, H. W., Jung, H., Park, J., Yun, S., Ha, S., Lee, Y., & Kim, T. J. (2021). Changes in Intestinal Microbiota Due to the Expanded Polystyrene Diet of Mealworms (Tenebrio molitor). Indian J Microbiol, 61(2), 130-136.
Gilami, I. E., Sayadi, S., Zouari, N., & Al-Ghouti, M. A. (2023). Plastic waste impact and biotechnology: Exploring polymer degradation, microbial role, and sustainable development implications. Bioresource Technology Reports, 24, 1-25.
Ho, B. T., Roberts, K. T., & Lucas, S. (2018). An overview on biodegradation of polystyrene and modified polystyrene: the microbial approach. Critical Reviews in Biotechnology, 38(2), 308-320.
Hoben, H. J., & Somasegaran, P. (1982). Comparision of the Pour, Spread, and Drop Plate Methods for Enumeration of Rhizobium spp. in Inoculants Made from Presterilized Peat. Applied and Environmental Microbiology, 44: 1246-1247.
Kim, H. W., Jo, J. H., Kim, Y.-B., Le, T. K., Cho, C. W., Yun, C., & Yeom, S. J. (2021). Biodegradation of polystyrene by bacteria from the soil in common environments. Journal of Hazardous Materials, 416.
Kumar, A. G., Hinduja, M., Sujitha, K., Rajan, N. N., & Dharani, G. (2021). Biodegradation of polystyrene by deep-sea Bacillus paralicheniformis G1 and genome analysis. Science of the Total Environment, 774, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145002
Park, W. J., Kim, M., Kim, Y. S., Bae, J., & Kim, J. T. (2023). Biodegradation of polystyrene by intestinal symbiotic bacteria isolated from mealworms, the larvae of Tenebrio molitor. Heliyon, 9, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e17352
Salisu, A., & Maigari, Y. S. (2022). Polystyrene and its recycling: a review. Proceedings of Materials Science and Technology Society of Nigeria (MSN), 195-203.
Sekhar, V. C., Nampoothiri, K. M., Mohan, A. J., Nair, N. R., Bhaskar, T., & Pandey, A. (2016). Microbial degradation of High Impact Polystyrene (HIPS), an e-plastic with decabromodiphenyl oxide and antimony trioxide. Journal of Hazardous Materials,1-26.
Weisburg, W. G., Barns, S. M. Pelletier, D. A., & Lane, D. J. (1991). 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. https://doi.org/10.1128/jb.173.2.697-703.1991h
Xiang, P., Zhang, Y., Zhang, T., Wu, Q., Zhao, C., & Li, Q. (2023). A novel bacterial combination for efficient degradation of polystyrene microplastics. Journal of Hazardous Materials, 458, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131856
Yang, J., Yang, Y., Wu, M. W., Zhao, J., & Jiang, L. (2014). Evidence of Polyethylene Biodegradation by Bacterial Strains from the Guts of Plastic-Eating Waxworms. Envionmental Science & Technology, 48, 13776-13784.