CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
KLN
Kim loại nặng
CHHBMSH
Chất hoạt hóa bề mặt sinh học
CHHBM
Chất hoạt hóa bề mặt
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
CMC
Nồng độ mixen tối thiểu
HC
Hydrocacbon
WHO
Tổ chức sức khỏe thế giới
EEC
Cộng đồng kinh tế Châu Âu
DNA
Deoxyribonucleoic Acid
BTNMT
Bộ tài nguyên môi trường
HKTS
Hiếu khí tổng số
DO
Diesel Oil
Bảng 1.3. Một số loài vi sinh vật có khả năng tạo CHHBMSH………………….… 19
Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của 24 chủng vi khuẩn nghiên
cứu 38
Bảng 3.2. Khả năng sinh trưởng và tạo CHHBMSH của các chủng vi khuẩn
nghiên cứu…………………………………………………………………………….40
Bảng 3.3. Khả năng loại Cd và Pb của CHHBMSH tạo ra từ chủng CB5a………… 55
Hình 3.13. Ảnh hưởng của pH đến khả năng sinh trưởng và tạo CHHBMSH của chủng
CB5a……………………………………………………………………………………53
Hình 3.14. Khả năng tạo CHHBMSH của chủng CB5a ở các điều kiện pH môi trường
khác nhau………………………………………………………………………………54 MỤC LỤC
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………… 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU…………………………………………………….3
1.1. Ô nhiễm kim loại nặng……………………………………………………………… 3
1.1.1. Khái niệm kim loại nặng……………………………………………………………3
1.1.2. Tính độc hại của kim loại nặng……………………………………………… 4
1.1.3. Ô nhiễm Chì (Pb)……………………………………………………………………6
1.1.3.1. Sự phân bố - dạng tồn tại của chì trong môi trường………………………………6
1.1.3.2. Nguồn ô nhiễm…………………………………………………………………………7
1.1.3.3. Tính độc của Chì…………………………………………………………………… 9
1.1.4. Ô nhiễm Cadimi (Cd)…………………………………………………………… 10
1.1.4.1. Sự phân bố - dạng tồn tại của cadimi trong môi trường………………… 10
1.1.4.2. Nguồn ô nhiễm……………………………………………………………………… 11
1.1.4.3. Tính độc của Cadimi…………………………………………… 11
1.1.5. Hiện trạng ô nhiễm Chì và Cadimi ở Việt Nam………………………………….12
1.2. Chất hoạt hóa bề mặt sinh học (CHHBMSH)………………………… 13
1.2.1. Khái niệm chất hoạt hóa bề mặt sinh học……………………………………….13
1.2.2. Phân loại chất hoạt hóa bề mặt sinh học………………………………… …….13
1.2.3. Tính chất của chất hoạt hóa bề mặt sinh học……………………………… 16
1.2.3.1. Hoạt tính bề mặt……………………………………………………………… 16
1.2.3.2. Khả năng chịu nhiệt, pH và chịu lực ion………………………………….….….17
1.2.3.3. Khả năng phân hủy sinh học và tính độc thấp…………………………….…….17
1.2.3.4. Sự hình thành nhũ hóa chủa CHHBMSH……………………………………… 17
2.2.6. Phương pháp đánh giá khả năng sinh tổng hợp CHHBMSH của các
chủng vi khuẩn phân lập thông qua chỉ số nhũ hoá E24 33
2.2.7. Đánh giá khả năng sinh trưởng của vi khuẩn dựa vào phương pháp đo độ
đục của dung dịch nuôi cấy (OD) 34
2.2.8. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện môi trường nuôi
cấy lên khả năng sinh trưởng và tạo CHHBMSH 34
2.2.9. Lên men, tách chiết và tinh sạch CHHBMSH 35
2.2.10. Loại Cd và Pb từ đất ô nhiễm bằng CHHBMSH………………………… …35
2.2.11. Phân tích trình tự gen 16S rDNA định tên đến loài chủng CB5a…………… 36 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38
3.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, đặc điểm gram các chủng vi khuẩn phân lập 38
3.2. Khả năng tạo CHHBMSH của các chủng vi khuẩn 40
3.3. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào chủng vi khuẩn CB5a……………41
3.4. Định tên loài chủng CB5a…….…………………………………………………….43
3.5. Ảnh hưởng các yếu tố môi trường đến khả năng tạo CHHBMSH của chủng
vi khuẩn nghiên cứu……………………………………………………………………… 43
3.5.1. Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên quá trình sinh trưởng và tạo CHHBMSH
của chủng vi khuẩn nghiên cứu………………………………………………………… 43
3.5.2. Ảnh hưởng của nồng độ Glycerol……………………………………………… 45
3.5.3. Ảnh hưởng của nguồn nitơ …………………………………………………… 47
3.5.4. Ảnh hưởng của nồng độ Urea đến quá trình sinh trưởng và tạo CHHBMSH
của chủng CB5a…………………………………………………………………………… 49
3.5.5. Ảnh hưởng của nhiêt độ nuôi cấy……………………………………………… 51
3.5.6. Ảnh hưởng của pH đến khả năng sinh trưởng và tạo CHHBMSH của
chủng CB5a………………………………………………………………………………….52
3.6. Nghiên cứu khả năng xử lý đất nhiễm Cd và Pb từ đất bằng CHHBMSH
tạo ra bởi chủng CB5a……………………………………………………………… 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………………………… 56
nhiều nhà khoa học trên thế giới. Tuy nhiên, ở Việt Nam hướng nghiên cứu này vẫn
còn mới mẻ.
Từ thực trạng ô nhiễm kim loại nặng nói chung, cũng như cadimi (Cd) và chì
(Pb) nói riêng, cùng với nhu cầu tìm kiếm các giải pháp phù hợp để xử lý môi trường
nhiễm kim loại nặng hiệu quả ở Việt Nam, chúng tôi thực hiện đề tài luận văn “Đánh
giá khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học của vi khuẩn, ứng dụng xử lý môi
trường nhiễm kim loại nặng”. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
• Lựa chọn được một chủng vi khuẩn có khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh
học cao, cùng các điều kiện sinh trưởng và tạo CHHBMSH tối ưu.
• Đánh giá được khả năng loại chì (Pb) và cadimi (Cd) trong đất ô nhiễm bằng
CHHBMSH tạo bởi chủng vi khuẩn lựa chọn.
Đưa ra các phương pháp tiếp cận mới nhằm xử lý đất ô nhiễm KLN.
KẾT QUẢ CHÍNH ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC:
• Lựa chọn được một chủng vi khuẩn CB5a có khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt
sinh học cao.
• Phân tích trình tự 16S rDNA: chủng CB5a tương đồng 99,9% với loài
Pseudomonas aeruginosa.
• Tìm được điều kiện tối ưu cho sinh tổng hợp CHHBMSH của chủng vi khuẩn
CB5a là 37
o
C, pH 7, 2% Glycerol, 2g urea/l với chỉ số nhũ hóa E24 đạt 60%.
• Hiệu quả loại chì và cadimi trong đất bằng CHHBMSH tạo bởi chủng CB5a lần
lượt là 89 và 79% sau 3 ngày thí nghiệm. 3
nguyên tố vi lượng (<10
-4
) như: Cu, Zn, Mn, B, Mo…Những nguyên tố này cần thiết
cho cơ thể ở lượng rất nhỏ, cần dùng trong các chức năng trao đổi chất quan trọng cho
cuộc sống. Đa số các kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, As…không cần thiết cho sự sống,
với đặc tính bền vững trong môi trường, khả năng gây độc ở liều lượng thấp và tích lũy
lâu dài ở chuỗi thức ăn, những kim loại nặng này được xem như chất thải nguy hại tác
động tiêu cực đến môi trường sống của sinh vật và con người. Kim loại nặng xâm nhập
vào cơ thể người và sinh vật chủ yếu qua đường hô hấp, tiêu hóa và da. Chúng tác động
đến gốc sulfate làm vô hiệu hóa các enzyme, gây cản trở sự chuyển hóa của các chất
qua màng tế bào của người và sinh vật. Độ độc của kim loại nặng không chỉ phụ thuộc
vào bản thân kim loại mà nó còn liên quan đến hàm lượng trong đất, trong nước và các
yếu tố hoá học, vật lý cũng như sinh vật. Trong tự nhiên kim loại nặng thường tồn tại ở
dạng tự do, khi ở dạng tự do thì độc tính của nó yếu hơn so với dạng liên kết, ví dụ khi
Cu tồn tại ở dạng hỗn hợp Cu - Zn thì độc tính của nó tăng gấp 5 lần khi ở dạng tự do
[20].
Độc tính của KLN đối với sinh vật liên quan đến cơ chế oxy hóa và độc tính
gen. Tác hại của KLN đối với động vật và con người là làm giảm chức năng của hệ
thần kinh trung ương, giảm năng lượng sinh học, tổn hại đến cấu trúc của máu, phổi,
thận, gan, và các cơ quan khác. Tiếp xúc với KLN trong thời gian dài có thể ảnh hưởng
mãn tính đến thể chất, cơ và quá trình thoái hóa hệ thần kinh dẫn đến biểu hiện các
bệnh Parkinson, bệnh teo cơ, bệnh đa xơ cứng…Hơn nữa KLN còn làm tăng các tương
tác dị ứng và gây nên đột biến gen, cạnh tranh với các kim loại cần thiết trong cơ thể ở
các vị trí liên kết sinh hóa và phản ứng như các kháng sinh giới hạn rộng chống lại cả
vi khuẩn có lợi và có hại.
5
Bảng 1.1. Tác động của kim loại nặng đến các bộ phận của cơ thể người
Bộ phận vùng Nguyên tố Các tác động
+Miệng, tóc, đường hô
hấp
Hg
2+
-Viêm miệng
As -Loét, lên nhọt, hói đầu
Hg -Gây tác động đến cuống phổi
Se -Sưng hoặc viêm đường hô hấp
+Xương Cd -Nhuyễn xương
Se -Mục răng
+Hệ thống tim mạch Cd, As -Mỡ tim
+Hệ thống sinh sản Hg, As -Sảy thai
+Phổi, da, tuyến tiết niệu Cd, As -Ung thư
6
1.1.3. Ô nhiễm chì (Pb)
Chì (tên Latin là Plumbum, gọi tắt là Pb) là nguyên tố hóa học nhóm IV trong
bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev; số thứ tự nguyên tử là 82; khối lượng nguyên tử
bằng 207,2; nóng chảy ở 327, 4
o
C; sôi ở 1725
o
C; khối lượng riêng bằng 11,34 g/cm
3
.
Chì là nguyên tố màu xám xanh, rất mềm, có thể cắt bằng dao. Là nguyên tố
KLN có khả năng linh động kém, có thời gian bán phân hủy trong đất từ 800-6000
năm. Chì là nguyên tố độc hại đối với con người và hầu hết các sinh vật. Sự có mặt của
chì làm giảm hoạt động của vi sinh vật đất, gây rối loạn quá trình tuần hoàn nitơ trong
đất [1, 4].
Theo các nhà khoa học Mỹ, chì trong đất được chia thành 10 dạng bao gồm: hòa
tan trong nước, trao đổi, có khả năng bị thay thế bởi bạc, cacbonat, dạng dễ khử, tạo
phức với chất hữu cơ, kết hợp với oxit Fe ở dạng vô định hình, kết hợp với oxit Fe ở
7
dạng tinh thể, dạng sulfit….Dạng không tan của Pb bao gồm: Pb(OH)
2
, PbCO
3
, PbS,
PbO, Pb
3
(PO
4
)
2
, Pb
5
(PO
4
)
3
OH, PbSO
4
, Pb
4
O(PO
4
)
2
H(OH)
6
(PO
4
)
2
. Các hợp chất này xác định trực tiếp mức nồng độ
linh động của Pb trong dung dịch đất [3].
Sự phân bố - dạng tồn tại của chì trong nước
Trong nước chì thường tồn tại ở 3 dạng là hoà tan, lơ lửng ở dạng keo và phức
chất. Tính năng của hợp chất chì được xác định chủ yếu thông qua độ tan . Tính tan của
chì phụ thuộc vào pH, khi pH tăng thì tính tan giảm. Ngoài ra tính tan của chì còn phụ
thuộc vào các yếu tố như hàm lượng các ion khác và điều kiện ôxy-hoá khử trong
nước. Chì thường tồn tại ở dạng keo trong nước mặt sử dụng cho sản xuất nông nghiệp
(pH 7) và ít tồn tại ở dạng keo trong nước sinh hoạt (pH 6). Nhờ tác dụng ngoại lực của
chất hữu cơ mà các phức keo của Pb ở dạng Pb(CH
3
)
3
2+
; Pb(CH
3
)
4
và Pb(CH
3
)
2
2+
- Chất thải rắn từ các khu khai thác và tuyển quặng
- Nước thải ở các khu vực mỏ, khu tuyển quặng, luyện quặng.
- Nước thải tại các lò luyện quặng
Chất thải, chủ yếu là nước thải của một số ngành công nghiệp khác như sản xuất ác
quy, sản xuất sơn, bột màu… cũng là nguồn phát thải rất đáng kể chì ra môi trường.
Trong nông nghiệp
Nguồn phát thải chì trong nông nghiệp chủ yếu là từ thuốc trừ sâu và từ khói thải
của các máy nông nghiệp chạy bằng nhiên liệu xăng pha chì. Qua quá trình sa lắng ướt,
chì sẽ xâm nhập vào nguồn nước ngầm, nước mặt, đất… gây ô nhiễm.
9
Trong hoạt động quân sự
Chì được sử dụng trong ngành chế tạo đạn dược phuc vụ cho mục đích quân sự
chiếm một lượng không nhỏ tổng lượng chì được con người sử dụng. Ngoài ra, chì còn
được phát thải từ việc sử dụng xăng pha chì trong các động cơ, như xe tăng, máy bay…
1.1.3.3. Tính độc của chì
Chì có độc tính cao. Sau khi đi vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời
gian rồi mới gây độc. Chì xâm nhập vào cơ thể người gián tiếp qua chuỗi thức ăn hoặc
trực tiếp qua đường hô hấp, tiêu hóa, da… gây ức chế một số enzyme quan trọng, làm
rối loạn quá trình tạo huyết ở tủy, phá vỡ quá trình tạo hồng cầu, gây hại đến hệ thần
kinh, nhất là hệ thần kinh của trẻ sơ sinh. Đối với phụ nữ mang thai, khi tiếp xúc với
chì ở mức cao có thể bị sẩy thai. Nam giới tiếp xúc lâu dài với chì sẽ làm giảm khả
năng sinh sản [1, 20].
Một số dạng nhiễm độc chì được biết đến là: nhiễm độc mãn tính và nhiễm độc
cấp tính. Nhiễm độc chì thường làm rối loạn trí óc, nhức đầu, co giật, có thể dẫn đến
động kinh, hôn mê, thậm chí tử vong. Độc chất chì còn làm viêm thận, thấp khớp. Cơn
đau bụng chì là biểu hiện của sự nhiễm độc nghiêm trọng: đau bụng kèm với buồn nôn.
Chì tích lũy và làm tổn hại nghiêm trọng đến xương. Nhiễm độc chì mãn tính là một
trong những tác nhân gây ung thư [1].
2+
. Trong
các điều kiện oxy hoá Cd thường ở các dạng hợp chất rắn như CdO, CdCO
3
,
Cd
3
(PO
4
)
2
. Trong điều kiện khử (E
h
≤ - 0,2V) thì Cd thường tồn tại ở dạng CdS, ngoài
ra Cd có thể tồn tại dạng phức như CdCl
+
; CdHNO
3
+
; CdHCl
ˉ
; CdCl
4
ˉ
; Cd(OH)
4
ˉ
.
Trong đất chua, Cd tồn tại ở dạng linh động hơn, tuy nhiên nếu đất chứa nhiều Fe, Al,
Mn và chất hữu cơ thì Cd sẽ liên kết với các nguyên tố này dẫn tới giảm khả năng linh
nằm lại trong thành phần của phân hóa học [5]. Cadimi từ phân bón sẽ xâm nhập vào
môi trường qua nước thải và phát tán vào đất…Theo ước tính của các nước EEC lượng
Cd đưa vào đất hàng năm qua phân bón phosphat là 5g/ha (Nguyễn Đình Mạnh, 2000
[11]).
1.1.4.3. Tính độc của cadimi (Cd)
Cadimi là nguyên tố độc hại đặc biệt khi xâm nhập vào cơ thể người.
Cadimi có
thể tích tụ trong cơ thể người bằng nhiều cách khác nhau nhưng chuỗi thức ăn là con
đường chính đưa Cd vào cơ thể. Việc hút thuốc lá cũng là nguồn tích lũy Cd với lượng
từ 20 - 35μg Cd/ngày.
12
Cadimi có thời gian bán phân hủy sinh học dài từ 10-35 năm, chủ yếu tích tụ ở
thận. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy Cd gây chứng bệnh loãng xương, nứt
xương, Cd tích lũy trong cơ thể sẽ cản trở việc cố định Ca. Khi cơ thể tích lũy một
lượng Cd đủ lớn, Cd sẽ thay thế Zn ở các enzym quan trọng và gây rối loạn tiêu hóa. Ở
nồng độ cao, Cd gây đau thận, thiếu máu và phá hủy tủy xương [21]. Tổ chức Lương
Nông của Liên Hợp Quốc (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đề nghị lượng Cd
có thể chấp nhận được tối đa là 400 – 500 μg/tuần. Nó tương đương khoảng 70
μg/ngày [1].
1.1.5. Hiện trạng ô nhiễm Chì, Cadimi ở Việt Nam
Năm 1998, Trần Kông Tấu, Trần Kông Khánh đã khảo sát mức độ ô nhiễm chì
của 5 nhóm đất chính trên phạm vi toàn quốc. Kết quả cho thấy, đất phù sa thuộc đồng
bằng Sông Hồng có hàm lượng Pb cao nhất và hầu hết các loại đất có tỷ lệ hàm lượng
các kim loại nặng dạng linh động so với dạng tổng số rất cao [16 ].
Kết quả điều tra khảo sát của Maqsud (1998) từ 8/1995 đến 8/1997 tại một số
kênh rạch của Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy hàm lượng Cd và Pb ở hầu hết các
kênh rạch đều vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần ( Cd cao gấp 16 lần, Pb gấp 700 lần).
Hàm lượng các kim loại nặng trong trầm tích cũng ở mức báo động với As, Cd và Pb
giữ ẩm, tạo bọt và là chất phân tán CHHBM được ứng dụng trong các ngành công
nghiệp như : sơn, mỹ phẩm, dệt may, thực phẩm, dược phẩm, khai thác mỏ và chế biến
khoáng sản, tăng cường thu hồi dầu và xử lý ô nhiễm môi trường.
1.2.2. Phân loại chất hoạt hóa bề mặt sinh học
Không giống như chất hoạt hóa bề mặt hóa học (CHHBMHH) thường được
phân loại theo bản chất của các nhóm phân cực, CHHBMSH chủ yếu được phân loại
14
dựa vào thành phần hóa học và nguồn gốc các loại vi sinh vật. Rosenberg và Ron đã
chia các CHHBMSH thành hai nhóm: Các CHHBMSH có khối lượng phân tử thấp và
các CHHBMSH có khối lượng phân tử cao. CHHBMSH có khối lượng phân tử thấp
bao gồm các glycolipids (rhamnolipids, sophorolipids, mannosylerythritol lipids…),
lipopeptide và photpholipid, các CHHBMSH khối lượng phân tử cao là các chất cao
phân tử và các CHHBM dạng hạt (như thực phẩm nhũ tương và biodispersan).
Ngoài cách phân loại nói trên, CHHBMSH từ vi sinh vật tạo ra được chia làm 7
loại chính như Bảng 1.5 [15, 22, 45].
Bảng 1.2. Phân loại CHHBMSH tạo ra từ vi sinh vật
STT Loại CHHBMSH Vi sinh vật tạo CHHBMSH điển hình
1 Glycolipids
Rhamnolipids Pseudomonas aeruginosa
Trehalose lipids Rhodococcus erthropolis
Arthobacter sp.
Sophorolipids Candida bombicola
Candida apicola
Mannosylerythritol lipids Candida antartica
2 Lipopeptides
Surfactan/iturin/fengycin Bacillus subtilis
axit. Liên kết này được tạo bởi một nhóm ete hoặc este. Các glycolipids được quan
tâm và nghiên cứu nhiều nhất là rhamnolipids, sophorolipids và gần đây là
mannosylerythritol lipids [42].
Lipopeptides là CHHBMSH được tạo bởi chi vi khuẩn Bacillus, bao gồm 7
amino axit liên kết với các nhóm cacboxyl và hydroxyl. Đây là CHHBMSH có hoạt
tính làm giảm sức căng bề mặt rất tốt, chỉ cần bổ sung CHHBMSH với nồng độ rất
thấp, chỉ 0,005%, đã có thể làm giảm sức căng bề mặt từ 72 xuống 27 mN/m [35, 47].
Chủng tiêu biểu được nghiên cứu nhiều nhất có khả năng sinh tổng hợp nhóm
CHHBMSH này là Bacillus subtilis ATCC 21332.
16
Phospholipids là một dạng CHHBMSH được cấu thành từ màng vi sinh vật.
Mức độ tổng hợp phospholipids tăng lên khi vi khuẩn hay nấm men có khả năng phân
hủy hydrocarbon sinh trưởng trên nguồn cơ chất alkane. Các phospholipids này có thể
làm giảm sức căng bề mặt giữa nước và hexadecan xuống dưới 1 mN/m và CMC là 30
mg/l [35, 47].
CHHBM có hoạt tính kháng sinh là các CHHBMSH có tính kháng khuẩn
như gramicidin, polymixin và chất kháng sinh TA [42].
Axit béo là các axit béo được vi sinh vật tạo ra trong quá trình oxy hoá các cơ
chất alkane. Các axit béo này có chứa các nhóm hydroxyl và các gốc alkine, do đó
chúng cũng có hoạt tính bề mặt như các sản phẩm CHHBMSH khác.
CHHBMSH trùng hợp là polymeric heterasaccharide có chứa protein.
CHHBMSH polymeic được nghiên cứu nhiều nhất là emulsan, liposan, alasan,
lipomanan và các phức hợp polysaccharide – protein [42].
CHHBMSH dạng hạt là CHHBMSH có cấu trúc dạng hạt, các khoang ngoài
màng tế bào phân chia các gốc HC thành các hạt nhũ tương và các hạt nhũ này sẽ đóng
vai trò quan trọng trong việc hấp thu alkane bởi tế bào vi sinh vật [42].
1.2.3. Tính chất của chất hoạt hóa bề mặt sinh học
1.2.3.1. Hoạt tính bề mặt
Chất hoạt hóa bề mặt có hoạt tính tốt, có thể làm giảm sức căng bề mặt của nước
dược phẩm. Các nhà khoa học đã chứng minh CHHBMSH Corexit có giá trị LC
50
(nồng độ tối thiểu gây chết 50% số cá thể nghiên cứu) đối với vi khuẩn chỉ thị
Photobacterium phosphoreum thấp hơn 10 lần so với rhamnolipids được tổng hợp hoá
học. Chất hoạt hóa bề mặt sinh học do Pseudomonas aeruginosa được so sánh với chất
hoạt hoá bề mặt hoá học Marlon A-350 về phương diện gây độc và gây đột biến. Các
phân tích đều cho thấy Marlon A-350 có khả năng gây độc và gây đột biến, còn
CHHBMSH do Pseudomonas aeruginosa được đánh giá là tác nhân không gây độc,
không gây đột biến [36].
1.2.3.4. Sự hình thành nhũ hóa của CHHBMSH
Các CHHBMSH có thể làm ổn định hoặc làm mất ổn định dạng nhũ hoá. Nói
chung, các CHHBMSH khối lượng phân tử cao có khả năng nhũ hoá tốt hơn so với các
18
CHHBMSH khối lượng phân tử thấp. Sophorolipid từ T. bombicola có khả năng làm giảm
sức căng bề mặt, tuy nhiên khả năng nhũ hoá của chúng lại không cao. Ngược lại, liposan
không làm giảm sức căng bề mặt nhưng có khả năng nhũ hoá dầu ăn rất tốt. Các
CHHBMSH cao phân tử có nhiều lợi thế hơn bởi vì chúng bao phủ các giọt dầu, do đó
hình thành dạng nhũ hoá ổn định [35].
1.2.3.5. Đa dạng về cấu trúc hóa học
Mỗi loài vi sinh vật khác nhau có thể tạo ra các loại CHHBMSH có bản chất
hóa học và trọng lượng phân tử khác nhau, do đó CHHBMSH rất đa dạng về mặt cấu
trúc. Tính đa dạng về mặt hóa học của CHHBMSH tạo ra một sự đa dạng về các chất
có hoạt tính bề mặt với các thuộc tính như tạo nhũ, giữ ẩm, tạo bọt, làm ướt…có liên
quan chặt chẽ tới các ứng dụng của CHHBMSH [10].
1.2.4. Vi sinh vật có khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học
Lần đầu tiên Bayer và Gutnik (1950) đã phát hiện vi khuẩn Acinetotacter
calcoaceticus RAG - 1 có khả năng tạo CHHBMSH. Sau đó La Rivie (1955) phát hiện
ra khả năng ứng dụng các chất này trong khai thác dầu khí [8, 9]. Và hiện nay là ứng
Protein-lipid-hydratecarbon
Copyright: Tài liệu đại học ©