ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ THANH LỊCH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY
POLY LACTIC AXIT (PLA) CỦA MỘT SỐ CHỦNG
VI SINH VẬT PHÂN LẬP Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÀ NỘI - 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ THANH LỊCH

1.3.2. Phƣơng pháp đốt 9
1.3.3. Phƣơng pháp xử lý rác bằng con đƣờng sinh học 10
1.4. Polymer sinh học 11
1.4.1. Khái niệm 12
1.4.2. Nhựa sinh học – Khả năng ứng dụng và nhu cầu thị trƣờng 12
1.4.3. Một số loại polymer sinh học phổ biến hiện nay 13
1.4.3.1. Polylactic acid (PLA) 13
1.4.3.2. Polyhydroxyalkanoate(PHA) và Poly–3–hydroxybutyrate (PHB 14
1.4.3.3. Poly – ε – caprolactone (PCL) 15
1.4.3.4. Polyamide (PA) 16
1.4.3.5. Polybutylene succinate (PBS) và polyethylene succinate (PES) 17
1.4.3.6. Polyethylene (PE) 17
Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Thanh Lịch Khoá 2009-2011

1.4.4. Ƣu, nhƣợc điểm và hƣớng phát triển của polymer sinh học 18
1.4.4.1. Ƣu điểm 18
1.4.4.2. Nhƣợc điểm 19
1.5. Các vi sinh vật có khả năng phân hủy polymer sinh học 20
1.5.1. Vi khuẩn 21
1.5.2. Xạ khuẩn 22
1.5.3. Nấm 23
1.6. Cơ chế phân hủy polymer sinh học theo con đƣờng sinh học 23
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1. Nguyên liệu 26
2.2. Hóa chất và thiết bị 26
2.2.1. Hóa chất 26
2.2.2. Thiết bị 26
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 27

n da
̣
ng chu
̉
ng nghiên cƣ
́
u 28
2.3.4.1. Phƣơng pha
́
p nhuô
̣
m Gram 28
2.3.4.2. Chụp ảnh trên knh hiển vi điện tử qut 29
2.3.4.3. Phƣơng pháp giải trình tự gen mã hóa 16S rARN 30
2.3.5. Phƣơng pha
́
p xa
́
c đi
̣
nh hoa
̣
t đô
̣
một số enzyme ngoại bào 30
2.3.5.1. Xác đi
̣
nh khả năng sinh amylase 30
2.3.5.2. Xác đi
̣

3.5.1. Khả năng phân hủy PLA của chủng Klebsiella variicola T2 47
3.5.2. Khả năng phân hủy một số polymer sinh học khác của chủng Klebsiella
variicola T2 49
3.6. Tối ƣu hóa các điều kiện phân hủy PLA 51
3.6.1. Tối ƣu khả năng phân hủy PLA từ chủng Klebsiella variicola T2 51
3.6.2. Tối ƣu điều kiện nhiệt độ 52
3.6.3. Tối ƣu điều kiện pH 54
3.6.4. Ảnh hƣởng của NaCl 55
KÊ
́
T LUÂ
̣
N 56
KIÊ
́
N NGHI
̣
56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
PHỤ LỤC 65 Luận văn Thạc sĩ Khoa học



 

Nguyn Th Thanh Lch 1 -2011
MỞ ĐẦU

      
    





    
       
       

 v ng hii b
u ci. Vic s dn phm t nhn gc sinh hc
 thay th di nha polymer tng hng rt trin v
sn phm t polymer sinh h  nh
ph             y ca
t din ra chi mt nhiu th y bu
xy ra.
Vi sinh v y polymer sinh h n t
ng t  ng, chng lo
kh y polymer sinh hc ph thuu kin t ].
Kt qu u cng s cho tht cha t 1,610
4
n


 





Vi  p, tuyn ch     ng vi sinh v  
y polymer sinh hc rn x 
ng.  Vit Nam s  u v vi sinh vt
  u.
T nhc hi “Nghiên cứu đánh
giá khả năng phân hủy poly lactic axit (PLA) của một số chủng vi sinh vật phân
lập ở Việt Nam”  cho vic ng dng trong vic t phm ch ng
trong vi t m thing.
 

Nguyn Th Thanh Lch 3 -2011
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình ô nhiễm môi trƣờng trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình ô nhiễm môi trƣờng trên thế giới


 

       


   [5].
     

 [5].
 

Nguyn Th Thanh Lch 5 -2011

  [5]
 
 


 
   
-76].
1.2. Tình trạng ô nhiễm rác thải nilon
c s dng rn c.
nh nhng lnhng ng c n
ng vc kh.  k



 

ng cho con i [4]:
              

t



 

Nguyn Th Thanh Lch 7 -2011
 

[4].
i vi th gi t vn nng
c hn ch s dc thay th
bng sn ph p thi
Ti  lon b cm  mt s . Ti Hoa K, 
 Long Beach, San ti Israel u c
bin [72]. M gic s dng. M
th gii s d   i s d 
trong m n mi Ireland s d
  74, 75].
S      n xu c chim 67% trong tng s  i ra,
h c 72% s c
 gi tc thu gom phi t 
trong t [2].

 nh mt  M [72]
 


X




   

 




 




 

Nguyn Th Thanh Lch 9 -2011




 , 15,5% 
 , 85%  .  , 90%















 75%  u




50% [15].






].


 


 ].
Ti Vic s d yu khin







 . 
 , 



 . 

























s 















. Vi t 
 

   . 
 




m thim nguc
 

Nguyn Th Thanh Lch 11 -2011
ngm, gim thic mm bnh, s d  to 
sn phng trt [10].
ng d sinh hc x t thi rn  Vit Nam ch yu tp trung
     th  p, cht thi c    p ch bin
c phi sinh hong s d hiu
 k m vi sinh vt.  hic ng d x t
th k p cho x i sinh ho
thp thc phm. Thc t cho thy hiu qu  dng cht
thi  Viu loi ch phm vi sinh vu sn
xung d u su i hiu qu kinh t cao.
Hin nhing dng ngh   x i
sinh ho c, ) [6].
1.4. Polymer sinh học
Viy m  
v t thi sinh hot, tt th 
nilon hi dng   gii thuc lo
y. Nht trong sn xu
i vng khi thi b. u gii sao
t ph bin  nhiu qu gii bt chp nhng cnh
 i to lu mt tng, sc kh n nn trong
qung  hu ht Nam.
Trong nh gii quy
thn phm nh
tring dng n phm polymer sinh hkh  y trong t
 n phm nhn gu. Mt s 
ng di sn gim thim

     -General Committee for the Agricultural
h
 73].
 

Nguyn Th Thanh Lch 13 -2011


 
 [73].


Nam [68].
1.4.3. Một số loại polymer sinh học phổ biến hiện nay
1.4.3.1. Poly lactic acid (PLA)
PLA 
g
kh CO
2

2
O
 

 


 

-    
















 , phospho, . 

















 1,42 

. 




 , 



,  , ,
[53]. 
 

Nguyn Th Thanh Lch 15 -2011






 , 
















. PHB (poly 3-





0
C
CO
2

2
O 

(Imperial Chemical Industries) 
Rastonia eutropha [73].










 .


, 






 [34].
1.4.3.3. Poly – ε – caprolactone (PCL)















: Pennicillium sp, Aspergillus sp, Clostridium [62].
 

Nguyn Th Thanh Lch 16 -2011

-c






















 . 










 , 
 












. 
























 112114
o


 103106
o
C. 


















 e glycol . 

, 































 . 









 












 , 


















.  , 
 




ng hay bp. PE n gc sinh ht v m-i
PE truyn th sinh h - c
 

Nguyn Th Thanh Lch 18 -2011
ca sn ph hai nguu ki tp ch
 to. h ngun sinh h
th giu  [77].
1.4.4. Ƣu, nhƣợc điểm và hƣớng phát triển của polymer sinh học
1.4.4.1. Ƣu điểm


 nh C, CO
2
,
H
2








 [73].



PLA 