Isolation of bacteria from seafood processing wastewater capable of absorption and chemotaxis towards sodium tripolyphosphate
,
,
,
,
and
*
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
Sodium tripolyphosphate (STPP) is an additive widely used in seafood processing. High concentration of phosphate in seafood processing wastewater, if not treated, will cause eutrophication leading to algal blooms, thereby polluting water bodies and affecting public health. This study aimed at the isolation of bacteria in seafood processing wastewater capable of absorption and chemotaxis towards STPP. Twenty-seven bacterial strains able to absorb STPP were isolated from water samples taken at the wastewater treatment system of a seafood processing company in Soc Trang. Eleven strains, PAE1.1, PAE1.2, PAE1.4, PAE1.6, PAE1.7, PAN1.1, PAN1.12, PAN1.5, POU1.2, POU1.3, and POU1.4, showed high biomass growth on and higher than 50% adsorption of STPP (200 ppm) after 24 hours of inoculation. Strains POU1.3, POU1.4, and PAN1.12 showing high absorption and chemotaxis towards STPP were identified as Acinetobacter sp. POU1.3, Acinetobacter sp. POU1.4, and Comamonas sp. PAN1.12 based on 16S-rRNA gene sequence analysis.
Tóm tắt
Sodium tripolyphosphate (STPP) là chất phụ gia được sử dụng rộng rãi trong chế biến thủy sản. Nồng độ phosphate cao trong nước thải chế biến thủy sản nếu không được xử lý sẽ gây phú dưỡng hóa dẫn đến tảo nở hoa từ đó làm ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Mục tiêu của nghiên cứu là phân lập và tuyển chọn các dòng vi khuẩn trong nước thải chế biến thủy sản có khả năng hấp thu và hóa hướng động theo STPP. Từ các mẫu nước được thu ở hệ thống xử lý nước thải của công ty chế biến thủy sản tại tỉnh Sóc Trăng, 27 dòng vi khuẩn có khả năng hấp thu STPP đã được phân lập, trong đó, 11 dòng vi khuẩn gồm PAE1.1, PAE1.2, PAE1.4, PAE1.6, PAE1.7, PAN1.1, PAN1.12, PAN1.5, POU1.2, POU1.3 và POU1.4 có khả năng tạo sinh khối cao và hấp thu trên 50% STPP ở nồng độ 200 ppm sau 24 giờ nuôi cấy. Ba dòng vi khuẩn POU1.3, POU1.4 và PAN1.12 có khả năng hấp thu cao và hóa hướng động theo STPP được định danh lần lượt là Acinetobacter sp. POU1.3, Acinetobacter sp. POU1.4 và Comamonas sp. PAN1.12 dựa vào kết quả phân tích và so sánh trình tự gen 16S-rRNA.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Ahlgren, J. (2006). Organic phosphorus compounds in aquatic sediments: analysis, abundance and effects. Acta Universitatis Upsaliensis. Digital comprechensive Summaries of Uppsala. Dissertations from the faculty of science and technology, 160, 55.
Benammar, L., Menasria, T., Ayachi, A., & Benounis, M. (2015). Phosphate removal using aerobic bacterial consortium and pure cultures isolated from activated sludge. Process Safety and Environmental Protection, 95, 237-246. https://doi.org/10.1016/j.psep.2015.03.011
Buchan, L. (1983). Possible mechanism of biological phosphorus removal. Water Science and Technology, Vol 15, 87-103. https://doi.org/10.2166/wst.1983.0109
Carpenter, S. R. (2005). Eutrophication of aquatic ecosystems: bistability and soil phosphorus. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(29), 10002-10005. https://doi.org/10.1073/pnas.0503959102
Chaudhry, V., & Nautiyal, C. S. (2011). A high throughput method and culture medium for rapid screening of phosphate accumulating microorganisms. Bioresource Technology, 102(17), 8057-8062. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.05.045
Chellappa, N. T., Borba, J. M., & Rocha, O. (2008). Phytoplankton community and physical-chemical characteristics of water in the public reservoir of Cruzeta, RN, Brazil. Brazilian Journal of Biology, 68, 477-494.
https://doi.org/10.1590/S1519-69842008000300004
Điệp, C. N., & Lực, Đ. T. (2014). Phân lập, tuyển chọn và ứng dụng vi khuẩn chuyển hoá nitơ và photpho từ bãi rác để xử lý N và P trong nước rỉ rác. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, (33), 117-124.
Firdous, S., Iqbal, S., & Anwar, S. (2020). Optimization and modeling of glyphosate biodegradation by a novel Comamonas odontotermitis P2 through response surface methodology. Pedosphere, 30(5), 618-627. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(17)60381-3
Fuhs, G. W., & Chen, M. (1975). Microbiological basis of phosphate removal in the activated sludge process for the treatment of wastewater. Microbial Ecology, 2(2), 119-138. https://doi.org/10.1007/BF02010434Grimm, A. C., & Harwood, C. S. (1997). Chemotaxis of Pseudomonas spp. to the polyaromatic hydrocarbon naphthalene. Applied and Environmental Microbiology, 63(10), 4111-4115.
https://doi.org/10.1128/aem.63.10.4111-4115.1997
Jiang, Y., Qi, H., & Zhang, X. M. (2020). Co-biodegradation of naphthalene and phenanthrene by Acinetobacter johnsonii. Polycyclic Aromatic Compounds, 40(2), 422-431. https://doi.org/10.1080/10406638.2018.1441881
Lu, P., Huang, H., Sun, Y., Qiang, M., Zhu, Y., Cao, M., Peng, X., Yuan, B., & Feng, Z. (2021). Biodegradation of 4-hydroxybenzoic acid by Acinetobacter johnsonii FZ-5 and Klebsiella oxytoca FZ-8 under anaerobic conditions. Biodegradation, 1-15. https://doi.org/10.1007/s10532-021-09963-w
Nhẩn, L. H., & Oanh, N. T. P. (2021). Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn có khả năng phân hủy và hóa hướng động theo dầu nhớt. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 57(1), 35-44. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2021.006
Oanh, N. T. P., & Triệu, N. V. B. (2017). Phân lập vi khuẩn phân hủy xylene từ hệ thống xử lý nước thải. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, (52), 99-103. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2017.115
Pandey, G., & Jain, R. K. (2002). Bacterial chemotaxis toward environmental pollutants: role in bioremediation. Applied and Environmental Microbiology, 12(68), 5789-5795. https://doi.org/10.1128/AEM.68.12.5789-5795.2002
Parales, R. E., & Harwood, C. S. (2002). Bacterial chemotaxis to pollutants and plant- derived aromatic molecules. Current Opinion in Microbiology, 5(3), 266-273. https://doi.org/10.1016/S1369-5274(02)00320-X
Qurbani, K., & Hamzah, H. (2021). Heavy metal tolerant Comamonas species isolated from soil sample in Tanjaro region of Sulaymaniyah city-Iraq. Annals of the Romanian Society for Cell Biology, 25(5), 5068-5074.
Ritz, E., Hahn, K., Ketteler, M., Kuhlmann, M. K., & Mann, J. (2012). Phosphate additives in food-a health risk. Deutsches Ärzteblatt International, 109(4), 49. https://doi.org/10.3238/arztebl.2012.0049
Sambrook, J., Fritsch, E. F., & Maniatis, T. (1989). Molecular cloning: a laboratory manual (No. Ed. 2). Cold spring harbor laboratory press.
Sanger, F., Nicklen, S., & Coulson, A. R. (1977). DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proceedings of the national academy of sciences, 74(12), 5463-5467.
https://doi: 10.1073/pnas.74.12.5463
Thơm, C. T., Lài, P. T., & Tó, N. V. (2006). Cải tạo môi trường bằng chế phẩm vi sinh vật. Nhà xuất bản Lao Động.
Usharani, K., Muthuchamy, M., & Perumalsamy, L. (2011). Biological removeal of phosphate from synthetic wastewater using bacteria consortium. Iranian Journal of Biotechnology, 9(1), 37-49.
Van Veen, H. W., Abee, T., Korstee, G. J. J., Pereira, H., Konings, W. N., & Zehnder, A. J. B. (1994). Generation of a proton motive force by the excretion of metal phosphate in the poly-P accumulating Acinetobacter johnsonii strain 210A. Journal of Biological Chemistry, 269(47), 29509-29514.
https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)43909-9
Vinh, B. T., Điệp, C. N., & Toàn, H. T. (2011). Phân lập, nhận diện vi khuẩn tích lũy polyphosphate từ chất thải trại nuôi bò sữa, chất thải sữa và ứng dụng trong xử lý nước thải. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 18a, 185-193.
Wilmotte, A., Van der Auwera, G., & De Wachter, R. (1993). Structure of the 16 S ribosomal RNA of the thermophilic cyanobacterium Chlorogloeopsis HTF (‘Mastigocladus laminosus HTF’) strain PCC7518, and phylogenetic analysis. FEBS letters, 317(1-2), 96-100.
https://doi.org/10.1016/0014-5793(93)81499-P