Phân lập, tuyển chọn chủng bacillus có khả năng tổng hợp  Poly gamma glutamic acid từ đất trồng rau màu ở Thái Bình

Đào Văn Minh; Nguyễn  Đắc Bình Minh; Đào Thùy Dương; Nguyễn  Chí Dũng; Trần Liên Hà; Nguyễn Thị Thu; Tạ Thu Hằng; Phan Thị Vân Anh; Vũ Thị Út; Nguyễn Trần Dinh

doi:10.55250/Jo.vnuf.13.5.2024.003-010

Từ khóa:

Bacillus ssp, phân lập, poly gamma glutamic acid, tuyển chọn

Tóm tắt

Poly gamma glutamic acid (PGA) là một polymer có khả năng phân hủy sinh học, hòa tan trong nước và không gây độc, đơn phân gồm D và L – glutamic. PGA được tổng hợp chủ yếu từ Bacillus, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, y học, chất dẻo, đặc biệt là nông nghiệp. Nghiên cứu này nhằm mục đích phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp Poly gamma glutamic acid. Từ 30 mẫu đất canh tác rau màu thu thập tại tỉnh Thái Bình, sau khi gia nhiệt (80^oC, thời gian 40 phút), đã phân lập được 14 chủng vi khuẩn trong đó 9 chủng được xác định sơ bộ thuộc chi Bacillus theo khoá phân loại của Bergey (1957) và kí hiệu từ TB1 đến TB9. Kết quả nghiên cứu cho thấy 9 chủng này đều có khả năng sinh PGA bằng phương pháp đo quang phổ hấp thu. Trong đó sàng lọc được chủng TB2 có khả năng tổng hợp PGA cao nhất đạt 17,43 (mg/ml). Chủng TB2 được định danh bằng trình tự gen 16S RNA có sự tương đồng 97,73% với chủng Bacillus velezensis AY603658, 97,30% với chủng Bacillus siamensis AJVF01000043 và 97,15% với Bacillus subtilis ABQL01000001.

Tài liệu tham khảo

. Ishwar Bajaj & Rekha Singhal (2011). Poly (glutamic acid)–an emerging biopolymer of commercial interest. Bioresource technology. 102(10): 5551-5561.

. Xiaoyu Liu, Haikuan Ji, Chengxun Zhang, Na Sun, Tao Xia, Zhenhua Wang & Xiaohan Wang (2024). The poly-γ-glutamic acid-producing bacterium Bacillus amyloliquefaciens W25 enhanced the salt tolerance of lettuce by regulating physio-biochemical processes and influencing the rhizosphere soil microbial community. Environmental Experimental Botany. 220: 105679.

. Đỗ Quang Trung, Trần Thị Tuyết Thu & Lưu Thế Anh (2022). Vi khuẩn Bacillus sp. nội sinh phân lập từ cỏ mần trầu (Eleusine indica) cải thiện hiệu quả khả năng loại bỏ amoni trong nước nuôi tôm. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 20(3): 359-369.

. Hidetoshi Kubota, Toshio Matsunobu, Kazumichi Uotani, Hidehi Takebe, Atsuyuki Satoh, Toshio Tanaka & Makoto Taniguchi (1993). Production of poly (γ-glutamic acid) by Bacillus subtilis F-2-01. Bioscience, biotechnology and biochemistry. 57(7): 1212-1213.

. Naling Bai, Hanlin Zhang, Shuangxi Li, Xianqing Zheng, Juanqin Zhang, Lina Sun & Weiguang Lv (2020). Effects of application rates of poly-γ-glutamic acid on vegetable growth and soil bacterial community structure. Applied Soil Ecology. 147: 103405.

. Jiaping Liang, Wenjuan Shi, Zijian He, Linna Pang & Yanchao Zhang (2019). Effects of poly-γ-glutamic acid on water use efficiency, cotton yield, and fiber quality in the sandy soil of southern Xinjiang, China. Agricultural Water Management. 218: 48-59.

. John W Doran & Michael R Zeiss (2000). Soil health and sustainability: managing the biotic component of soil quality. Applied soil ecology. 15(1): 3-11.

. Trần Liên Hà, Nguyễn Văn Cách, Nguyễn Chí Dũng & Đào Văn Minh (2015). Nâng cao sản lượng axit poly glutamic của chủng Bacillus subtilis B5 bằng nguồn cacbon và nitơ. Tạp chí Khoa học và Công nghệ. 28: 48-50.

. C Gomez Leonard, Riley D Housewright & Curtis B Thorne (1958). Effects of some metallic ions on glutamyl polypeptide synthesis by Bacillus subtilis. Journal of bacteriology. 76(5): 499-503.

. Muhammet Arici, B Bilgin, Osman Sagdic & Cihat Ozdemir (2004). Some characteristics of Lactobacillus isolates from infant faeces. Food Microbiology. 21(1): 19-24.

. Trần Thùy Trang, Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, Nguyễn Tấn Đức, Phạm Nguyễn Đức Hoàng & Dương Hoa Xô (2020). Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus subtilis có khả năng đối kháng tốt với nấm Colletotrichum scovillei gây bệnh thán thư trên ớt ở Thành phố Hồ Chí Minh. Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh - Kỹ thuật và Công nghệ. 15(1): 72-86.

. Punam Thapa, Alina Thapa, Sujan Khadka, Sanjeep Sapkota, Om Prakash Panta, Suprina Sharma, Tika Bahadur Karki & Pramod Poudel (2021). Screening and characterization of potent poly glutamic acid producing Bacillus sp. isolated from Kinema, water and soil samples. Heliyon. 7(8): e07715.

DOI: 10.1016/j.heliyon.2021.e07715

. ME Puente, Y Bashan, CY Li & VK Lebsky (2004). Microbial populations and activities in the rhizoplane of rock-weathering desert plants. I. Root colonization and weathering of igneous rocks. Plant Biology. 6(5): 629-642.

. Alan G Williams (1983). Staining reactions for the detection of hemicellulose-degrading bacteria. FEMS microbiology letters. 20(2): 253-258.

. Peng Lei, Zongqi Xu, Jinfeng Liang, Xiaohui Luo, Yunxia Zhang, Xiaohai Feng & Hong Xu (2016). Poly (γ-glutamic acid) enhanced tolerance to salt stress by promoting proline accumulation in Brassica napus L. Plant Growth Regulation. 78: 233-241.

. L Bosworth & S Downes (2009). Biocompatible three-dimensional scaffolds for tendon tissue engineering using electrospinning. Cellular Response to Biomaterials. Elsevier. 3-27.

. Sy Le Thanh Nguyen, Keitarou Kimura, Thi Tuyen Do & Thi Ngoc Anh Le (2018). Isolation, characterization of Bacillus sp. producing heavy metal absorption γ-PGA. Journal of Vietnamese Environment. 9(1): 49-54.

. Susmita Sapkota, Sujan Khadka, Aava Gautam, Rojina Maharjan, Ruby Shah, Sandhya Dhakal, Om Prakash Panta, Santosh Khanal & Pramod Poudel (2019). Screening and optimization of thermo-tolerant Bacillus sp. For amylase production and antifungal activity. Journal of Institute of Science Technology. 24(1): 47-56.