Nghiên cứu sàng lọc các chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy cellulose trong chất thải hữu cơ
DOI:
https://doi.org/10.55250/Jo.vnuf.15.5.2026.013-021Từ khóa:
Bacillus sp, cellulose, rác thải hữu cơ, Serratia sp, vi khuẩn phân hủy celluloseTóm tắt
Hiện nay lượng rác thải phát sinh trên toàn thế giới ngày càng gia tăng, trong đó rác thải hữu cơ chiếm tỷ trọng lớn. Sử dụng vi sinh vật trong quá trình xử lý rác thải hữu cơ này được cho là một giải pháp bền vững với nhiều ưu điểm hơn phương pháp truyền thống. Từ các chủng vi khuẩn phân lập, 12 chủng đã được chọn lọc có khả năng phân giải cellulose tốt, với bán kính vòng phân giải carboxymethyl cellulose (CMC) lớn hơn 18 mm. Các chủng này cũng được đánh giá in vitro khả năng phân giải tinh bột và lipid. Bên cạnh đó, kết quả đánh giá khả năng phân huỷ cellulose trên vật liệu thực tế cho thấy 04 trong số 12 chủng có thể phân huỷ giấy lọc sau 7 ngày. Ngoài ra, đánh giá khả năng phân giải rơm khô của 12 chủng cho thấy có 03 chủng phân huỷ hiệu quả từ 44,42% đến 48,71% rơm sau 20 ngày. Dựa trên kết quả định danh phân tử, 03 chủng này được xác định là Bacillus sp. P18, Serratia sp. T20 và Bacillus sp. T38. Kết quả cho thấy đây là ba chủng vi khuẩn tiềm năng cho hướng nghiên cứu phát triển các chế phẩm sinh học giúp xử lý rác thải hữu cơ.
Tài liệu tham khảo
[1]. Silpa K., Lisa Y., Perinaz B.-T. & Frank Van W. (2018). What A Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050. World Bank.
DOI: 10.1596/978-1-4648-1329-0
[2]. Department of Climate Change, Energy, the Environment and Water, Australia Goverment. (2025). Recovering organic waste. Truy cập từ:
https://www.dcceew.gov.au/environment/protection/waste/food-waste/recovering-organic-waste
[3]. Li H., Zhang M., Zhang Y., Xu X., Zhao Y., Jiang X., Zhang R. & Gui Z. (2023). Characterization of cellulose-degrading bacteria isolated from silkworm excrement and optimization of its cellulase production. Polymers. 15(20): 4142.
[4]. Hussain A. A., Abdel-Salam M. S., Abo-Ghalia H. H., Hegazy W. K. & Hafez S. S. (2017). Optimization and molecular identification of novel cellulose degrading bacteria isolated from Egyptian environment. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 15(1): 77-85.
[5]. Molina-Peñate E. & Sánchez A. (2025). An Overview of the Technological Evolution of Organic Waste Management over the Last Decade. Processes. 13(4): 940.
[6]. Onyia C., Okoh M. A. & Okoh I. (2020). Production of plant growth-promoting bacteria biofertilizer from organic waste material and evaluation of its performance on the growth of corn (Zea mays). American Journal of Plant Sciences. 189-200.
[7]. Ninh Cơ (2024). Gỡ vướng cho nhiên liệu sinh học. Báo Nhân dân. Truy cập từ: https://nhandan.vn/go-vuong-cho-nhien-lieu-sinh-hoc-post816511.html
[8]. Fu Z., Zhong L., Tian Y., Bai X. & Liu J. (2024). Identification of cellulose-degrading bacteria and assessment of their potential value for the production of bioethanol from coconut oil cake waste. Microorganisms. 12(2): 240.
[9]. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2021). Báo cáo Hiện trạng Môi trường Quốc gia Giai đoạn 2016-2020. Truy cập từ:
https://moit.gov.vn/upload/2005517/fck/files/20211108_Bao_cao_HTMT_2016-2020_F_a4980.pdf
[10]. Nghị quyết Chính phủ (2025). Nghị quyết số 122/NQ-CP. Truy cập từ:
https://vanban.chinhphu.vn/?pageid=27160&docid=213568
[11]. Hussein A. A., Khudhair S. H. & Mohammed M. K. (2017). Isolation and screening of thermophilic bacteria for producing cellulase enzyme using agricultural waste. Al-Nahrain Journal of Science. 20(2): 103-107.
[12]. Andro T., Chambost J.-P., Kotoujansky A., Cattaneo J., Bertheau Y., Barras F., Van Gijsegem F. & Coleno A. (1984). Mutants of Erwinia chrysanthemi defective in secretion of pectinase and cellulase. Journal of bacteriology. 160(3): 1199-1203.
[13]. Tiêu chuẩn Việt Nam (2022). TCVN 13614:2022.
[14]. Gopinath S. C., Hilda A. & Anbu P. (2005). Extracellular enzymatic activity profiles in fungi isolated from oil-rich environments. Mycoscience. 46(2): 119-126.
[15]. Zhang G. & Dong Y. (2022). Design and application of an efficient cellulose-degrading microbial consortium and carboxymethyl cellulase production optimization. Frontiers in Microbiology. 13: 957444.
[16]. Nguyễn Lân Dũng (2010). Vi sinh vật học. NXB Giáo dục Việt Nam.
[17]. Farhad M.-A., Jabbari L., Nekouei R. K. & Aalami A. (2016). A simple and rapid system for DNA and RNA isolation from diverse plants using handmade kit. Protocol Exchange.
[18]. Guder D. G. & Krishna M. (2019). Isolation and characterization of potential cellulose degrading bacteria from sheep rumen. J Pure Appl Microbiol. 13(3): 1831-1839.
[19]. Ramos M., Laveriano E., San Sebastián L., Perez M., Jiménez A., Lamuela-Raventos R. M., Garrigós M. C. & Vallverdú-Queralt A. (2023). Rice straw as a valuable source of cellulose and polyphenols: Applications in the food industry. Trends in Food Science & Technology. 131: 14-27.
[20]. Võ Văn Phước Quệ & Cao Ngọc Điệp (2011). Phân lập và nhận diện vi khuẩn phân giải cellulose. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ. 18a: 177-184.
[21]. Zhang Z., Islam M. S., Noman M., Hao Z., Chai R., Qiu H., Wang J., Cai Y., Wang Y. & Wang J. (2025). Enhanced Mesophilic Degradation of Rice Straw by Microbial Consortium SXJG15 Through Coordinated Enzymatic Activity and Community Reshaping. Microorganisms. 13(12): 2707.
[22]. Chhetri B. R., Silwal P., Jyapu P., Maharjan Y., Lamsal T. & Basnet A. (2022). Biodegradation of organic waste using Bacillus species isolated from soil. International Journal of Applied Sciences and Biotechnology. 10(2): 104-111.
[23]. Kumar H. N., Mohana N. C., Rakshith D., Abhilash M. & Satish S. (2023). Multicomponent assessment and optimization of the cellulase activity by Serratia marcescens inhabiting decomposed leaf litter soil. Sustainable Chemistry and Pharmacy. 31: 100951.
[24]. Tsotetsi T., Nephali L., Malebe M. & Tugizimana F. (2022). Bacillus for plant growth promotion and stress resilience: what have we learned? Plants. 11(19): 2482.
[25]. Kulkova I., Wróbel B. & Dobrzyński J. (2024). Serratia spp. as plant growth-promoting bacteria alleviating salinity, drought, and nutrient imbalance stresses. Frontiers in Microbiology. 15: 1342331.
