Tuyển chọn và định danh dòng vi khuẩn có khả năng sản xuất chất kết tụ sinh học từ nước thải sản xuất bún
,
,
,
và
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
The study was conducted to select bacterial strains capable of creating bioflocculants from vermicelli production wastewater in Binh Thuy district (Can Tho City). The study has selected 28/32 bacterial strains capable of producing polysaccharide bioflocculant and 27/32 bacterial strains capable of creating protein bioflocculant through the ability to create mucus on agar culture. Two bacterial strains T11 and T17 were determined to have the best bioflocculant rate with kaolin at pH value 5.0 and the carbon source added to the medium was glucose using spectrophotometric method at 550 nm wavelength to measure the turbidity of the mixture of bacterial suspension with kaolin, the percentage flocculating activity (% FA) of two strains T11 and T17 was 68.02% and 79.87%, respectively. These two bacterial strains were identified as Bacillus velezensis and Klebsiella pneumoniae with 100% similarity by 16S rRNA gene sequencing. These two strains of bacteria will be promising bacteria strains with great potential in the field of supporting wastewater treatment before this polluted water source is discharged into the environment.
Tóm tắt
Nghiên cứu được thực hiện nhằm tuyển chọn dòng vi khuẩn có khả năng tạo chất kết tụ sinh học từ nước thải sản xuất bún tại quận Bình Thủy (Thành phố Cần Thơ). Nghiên cứu đã tuyển chọn được 28/32 dòng vi khuẩn có khả năng sản xuất chất kết tụ sinh học có bản chất polysaccharide và 27/32 dòng vi khuẩn có khả năng sản xuất chất kết tụ sinh học có bản chất proteinhông qua khả năng tạo chất nhầy trên môi trường thạch. Hai dòng vi khuẩn T11 và T17 được xác định cho tỷ lệ kết tụ sinh học với kaolin tốt nhất ở giá trị pH 5,0 và nguồn carbon bổ sung vào môi trường là glucose bằng phương pháp đo quang phổ ở bước sóng 550 nm để đo độ đục hỗn hợp huyền phù vi khuẩn với kaolin, tỷ lệ kết tụ đạt lần lượt ở hai chủng T11 và T17 là 68,02% và 79,87%. Hai dòng vi khuẩn này được xác định là Bacillus velezensis và Klebsiella pneumoniae với độ tương đồng 100% bằng phương pháp giải trình tự gene 16S rRNA. Hai dòng vi khuẩn này sẽ là những dòng vi khuẩn hứa hẹn đầy tiềm năng trong lĩnh vực hỗ trợ xử lý nước thải trước khi nguồn nước ô nhiễm này được xả thải ra môi trường.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Tài liệu tham khảo
Agunbiade, M., Oladipo, P., Ademakinwa, A. N., Awolusi, O. Adesiyan, I. M., Oyekola, O., Ololade, O., & Ojo, A. (2022). Bioflocculant produced by Bacillus velezensis and its potential application in brewery wastewater treatment. Scientific Reports, 12,10945. https://doi.org/10.1038/s41598-022-15193-8.
Bahniuk, M. S., Alidina, F., Tan, X., & Unsworth L. D. (2022). The last 25 years of research on bioflocculants for kaolin flocculation with recent trends & technical challenges for the future. Frontier in Bioengineering & Biotechnology, 10, 1048755. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.1048755.
Bakar, S. N. H. A., Hasan, H. A., Abdullah, S. R. S., Kasan, N. A., Muhamad, M. H., & Kurniawan, S. B. (2021). A review of the production process of bacteria-based polymeric flocculants. Journal of Water Process Enginering, 40, 101915. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.101915.
Caccamo, M. T., Gugli, C., Zammuto, V., & Magazù, S. (2020). Thermal properties of an exopolysaccharide produced by a marine thermotolerant Bacillus licheniformis by ATR-FTIR spectroscopy. International Journal of Biological Macromolecules, 145, 77-83. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.12.163.
Deng, S., Bai, R., & Hu, X. (2003). Characteristics of a bioflocculant produced by Bacillus mucilaginosus & its use in starch wastewater treatment. Applied Microbibiology and Biotechnology, 60, 588-593. https://doi.org/10.1007/s00253-002-1159-5.
Gong, W. X., Wang, S. G., Sun, X. F., Liu, X. W., Yue, Q. Y., & Gao, B. Y. (2008). Bioflocculant production by culture of Serratia ficaria and its application in wastewater treatment. Bioresource Technology, 99(11), 4668-4674. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.09.077
Gupta, A., Kumar, M., Sharma, R., Tripathi, R., Kumar ,V., & Thakur, I. S. (2023). Screening & characterization of bioflocculant isolated from thermotolerant Bacillus sp. ISTVK1 & its application in wastewater treatment. Environmental Technology & Innovation, 30, 103135.
https://doi.org/10.1016/j.eti.2023.103135.
Jie, C., Timothy, S., Sitrin, R.D., John, P. & Hennessey, J. (2006). Development and application of a quantitative RT-PCR potency assay for a pentavalent rotavirus vaccine. Journal of Virological Methods, 131(2), 193-201. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2005.08.013.
Joshi, N., Naresh, D. R., Anil, K. M. & Mody K. H. (2017). Recycling of Starch Processing Industrial Wastewater as a Sole Nutrient Source for the Bioflocculant Production. Environmental Progress & Sustainable Energy, 36(5), 1458-1465.
https://doi.org/10.1002/ep.12608.
Kurniawan, T. A., Avtar, R., Singh, D., Xue, W., Othman, M. H. D., Hwang, G. H., Iswanto, I., Albadarin, A. B., & Kern, A. O. (2021). Reforming MSWM in Sukunan (Yogjakarta, Indonesia): A case-study of applying a zero-waste approach based on circular economy paradigm. Journal of Cleaner Production, 284, 124775–124775. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124775.
Kwon, G. S., Moon, S. H., Hong, S. D., Lee, H. M., Kim, H. S., Oh, H. M., & Yoon, B.D. (1996). A novel flocculant biopolymer produced by Pestalotiopsis sp. KCTC 8637P. Biotechnology Letters, 18, 1459-1464. https://doi.org/10.1007/BF00129355.
Layly, I. R., Meryin, A., Heianti, I., & Astuti, R. I. (2021). Identification of lipase producing bacteria from palm oil sewage sludge processing plant at Malimping, Banten. Indonesia. Biodiversitas, 22, 4512 - 4524. https://doi.org/10.13057/biodiv/d221045.
Liu, W. J., Wang, K., Li, B. Z., Yuan, H. L., & Yang, J. S. (2010). Production & characterization of an intracellular bioflocculant by Chryseobacterium daeguense W6 cultured in low nutrition medium. Bioresour. Technol., 101, 1044–1048.
Liu, Z., Hu, Z., Wang, T., Chen, Y., Zhang, J., Yu, J., Zhang, T., Zhang, Y., & Li, Y. (2013). Production of novel microbial flocculants by Klebsiella sp. TG-1 using waste residue from the food industry & its use in defecating the tronasuspension. Bioresource Technology, 139, 265–271. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.03.165
Loan, L. T. (2020). Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn kết tụ sinh học, hấp thu N và tích lũy poly-phosphate trong nước thải sản xuất hủ tiếu Mỹ Tho và ứng dụng xử lý nước thải. Luận án Tiến sĩ Vi sinh vật học. Đại học Cần Thơ.
Mai, Đ. T. H., Toàn, H.T., & Điệp, C. N. (2014). Tối ưu hóa và ứng dụng vi khuẩn tạo chất kết tụ sinh học trên môi trường protein vào xử lý nước ao nuôi cá tra ở quy mô phòng thí nghiệm. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 30, 13-21.
Nie, M., Yin, X., Jia, J., Wang, Y., Liu, S., Shen, Q., Li, P. & Wang, Z. (2011). Production of a novel bioflocculant MNXY1 by Klebsiella pneumoniae strain NY1 & application in precipitation of cyanobacteria & municipal wastewater treatment. Journal of Applied Microbiology, 111(3), 547-558. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05080.x.
Rebah, F.B., Mnif, W., & Siddeeg, S. M. (2018). Microbial flocculants as an alternative to synthetic polymers for wastewater treatment: a review. Symmetry, 10, 556, 19 pages. https://doi.org/10.3390/sym10110556.
Salehizadeh, H., Vossoughi, M. & Alemzadeh, I. (2000). Some investigations on bioflocculant producing bacteria. Biochemical Engineering Journal, 5(1), 39-44. https://doi.org/10.1016/S1369-703X(99)00066-2.
Selepe, T. N., Akanbi, R., Maliehe ,T. S., Moganedi, K., & Masoko, P. (2022). Flocculating Activity of a Bioflocculant from Bacillus megaterium BMBF in Treatment of Domestic and Coal Mine Wastewater. Applied Sciences, 12(16), 8312. https://doi.org/10.3390/app12168312.
Seo, K. W., Gu, M. B., Tsang, Y. F., Choi, Y. S., & Chung, J. (2022). Application of endospore-forming Bacillus species to food waste-recycling wastewater treatment: A focus on the fate of macromolecular nutrients. Journal of Environmental Chemical Engineering, 10(3), 107584. https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.107584.
Shih, I. L., Van, Y. T., Yeh, L. C., Lin, H. G., & Chang, Y.N. (2001). Production of a biopolymer flocculant from Bacillus licheniformis & its flocculation properties. Bioresource Technology, 78(3), 267–272.
https://doi.org/10.1016/s0960-8524(01)00027-x.
Shivaji, S., Chaturvedi, P., Suresh, K., Reddy, G. S. N., Dutt, C. B. S., Wainwright, M., Narlikar, J. V., & Bhargava, P. M. (2006). Bacillus aerius sp. nov., Bacillus aerophilus sp. nov., Bacillus stratosphericus sp. nov. & Bacillus altitudinis sp. nov., isolated from cryogenic tubes used for collecting air samples from high altitudes. International Journal of Systhematic & Evolutionary Microbiology, 56(7), 1465–1473. https://doi.org/10.1099/ijs.0.64029-0.
Tsilo, P. H., Basson, A. K., Ntombela, Z. G., Maliehe, T. S., & Pullabhotla, R. V. R. S. (2021). Isolation and Optimization of Culture Conditions of a Bioflocculant-Producing Fungi from Kombucha Tea SCOBY. Microbiology Research, 12, 950 - 966. https://doi.org/10.3390/microbiolres12040070
Vimala, R. T. V, Escaline, L. J., & Sivaramakrishnan, S. (2020). Characterization of self-assembled bioflocculant from the microbial consortium & its applications. Journal of Environmental Management, 258, 110000. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.110000.
Vinh, B. T., Quốc, P. T. và Điệp, C. N. (2010). Phân lập và nhận diện vi khuẩn sản xuất chất kết tụ sinh học trong chất thải sữa và ứng dụng trong xử lý nước thải. Tạp chí Công nghệ sinh học, 8(3A), 805-809.
Wang, J., David, Salem, R., & Sani, R. K. (2019). Extremophilic exopolysaccharides: A review and new perspectives on engineering strategies and applications. Polyme carbohydrate, 205, 8-26. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.10.011.
Zulkeflee, Z., Aris, A. Z., Shamsuddin, Z. H. & Yusoff, M. K. (2012). Cation Dependence, pH Tolerance and Dosage Requirement of a Bioflocculant Produced by Bacillus spp. UPMB13: Flocculation Performance Optimization through Kaolin Assays. The Scientific World Journal, 2012, 1-7. https://doi.org/10.1100/2012/495659.