ứng dụng của vi sinh vật cố định nitơ
Đạm là chất dinh dưỡng có vai trò quan trọng hàng đầu đối với cây
trồng. Hàm lượng của chúng trong đất rất ít, vì vậy cây trồng thường
thiếu đạm. Một trong những phương pháp tăng cường lượng đạm
cho đất được nhiều người quan tâm là sử dụng các loại vi sinh vật cố
định nitơ từ không khí.
Trong môi trường đất, vi sinh vật tham gia chuyển hóa
các chất hữu cơ, cố định nitơ làm giàu đạm cho đất, tích lũy vào đất các
auxin kích thích sự phát triển của cây trồng, tổng hợp các vitamin
thyamin, nicotinic và biotin Hiện nay, các nhà khoa học đã xác định
một số loài vi khuẩn có khả năng cố định đạm như: Rhizobium,
Beijerinskii, Clostridium và Azotobacter.
-Vi khuẩn cố định ni tơ tốt nhất và được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là
: azotobacter. Azotobacter không có khả năng đồng hóa chất mùn. Chúng
chỉ có khả năng phát triển mạnh trong đất có chứa nhiều chất hữu cơ dễ
đồng hóa. Azotobacter đồng hóa rất tốt các sản phẩm phân giải của
cellulose. Trong nông nghiệp là khả năng tự phân hủy của chúng, không
làm ô nhiễm môi trường đất.

-Nitrosomonas europaea: Vi khuẩn tạo ni-tơ (cố định đạm), đóng vai trò
quan trọng trong việc cung cấp đạm cho cây trồng, được sử dụng trong xử lý nước thải nhờ khả
năng ô-xi hoá a-mô-ni-ắc thành ni-trát (nitrát hóa).


Các gen từ loài C. thermocellum đã được chuyển cho chuột biến đổi gen
để có thể sản xuất men cellulase. Thí nghiệm này được dùng để tìm hiểu
phương cách cải thiện khả năng tiêu hóa của các động vật có dạ dày đơn.
Kết quả được Hall et al. công bố năm 1993.
Các loài không gây bệnh thuộc giống clostridia có lẽ giúp đỡ chữa trị các
căn bệnh như ung thư. Các nghiên cứu chỉ ra rằng clostridia có khả năng
nhắm chọn lọc tới các tế bào ung thư. Một số loài khác có thể xâm nhập
và và nhân lên trong các khối u rắn. Vì thế một vài loài Clostridia được
sử dụng để chuyển các protein chữa bệnh vào các khối u. Việc ứng dụng
giống Clostridia đã được thực hành trong nhiều kỹ thuật tiền lâm sàng.

-

-công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học từ Rhizobium:

Công nghệ ứng dụng các chế phẩm phân bón sinh học cho thực tiễn sản
xuất là sử dụng các loại chế phẩm hỗn loài, nhiều chủng nhằm làm tăng
và ổn định hiệu lực cùa chế phẩm, trong đó có sự chú ý đặc biệt sự phối
hợp của vi khuẩn Rhizobium và nấm cộng sinh Mycorrhizae cho các loài
cây có 2 khả năng hình thành cộng sinh là keo, phi lao….keo lai và keo
tai tượng là 2 loài cây trồng quan trọng và có triển vọng trong chương
trình trồng rừng của Việt Nam, đặc biệt là trên những vùng đất bị thoái
hóa. Đây là 2 loài cây thuộc họ đậu có khả năng cộng sinh cao với vi
khuẩn cố định đạm Rhizobium và nấm mycorrhizae.
Công việc tuyển chọn vi khuẩn cộng sinh Rhizobium cố định đạm cao
ứng dụng cho sản xuất vườn ươm và trồng cây keo lai và keo tai tượng sẽ

xuất butanol với năng suất cao hơn thì chúng tôi tin tưởng sẽ giảm được
những khoản chi phí này và như vậy việc sản xuất nhiên liệu sinh học sẽ
có hiệu quả kinh tế hơn".
Hiện tại, giá của butanol là xấp xỉ 3 USD một gallon, cao hơn giá của
xăng dầu một chút.
Chế tạo butanol từ thực vật

Là một hóa chất cho các quy trình công nghiệp, butanol được sử
dụng trong mọi thứ từ phanh dầu, chất phã loãng sơn, đến nhựa.
Theo nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois, butanol chế tạo từ nguyên
liệu thực vật có thể thay thế butanol butanol chế tạo từ xăng.
Hans Blaschek, nhà vi sinh vật học thuộc Cao đẳng khoa học nông
nghiệp, khách hàng và môi trường tại Illinois, cho biết: “Bạn có thể lái ô
tô với 100% butanol, nhưng butanol có giá trị trong vai trò một hóa chất
hơn nhiều – gấp khoảng 3 lần – so với vai trò nhiên liệu lỏng”.
Butanol có những thuộc tính khiến nó là một loại nhiên liệu lỏng tốt – nó
cháy sạch hơn và có năng lượng cao hơn ethanol, nhưng nó lại đắt tiền
hơn vào thời điểm hiện tại.
Blaschek nhận định: “Nó sẽ thay thế xăng và có thể được sử dụng như
nhiên liệu lỏng, nhưng hiện tại nó quá đắt để sử dụng theo cách đó. Hiện
tại, butanol có giá trị như propelene”.
Ông đã nghiên cứu vi sinh vật được sử dụng trong quá trình lên men
trong hơn 25 năm. Khoảng 10 năm về trước phòng thí nghiệm của ông
tại Illinois đã đạt được một tiến bộ trong việc phát triển một dòng vi
khuẩn đất đột biến gọi là Clostridium beijerinckii tạo ra nồng độ butanol
cao hơn khi được thêm vào một chum phó phẩm thực vật.
Có thể so sánh một cách đơn giản – vai trò của Clostridium
beijerinckii trong quá trình tạo ra butanol tương tự với vai trò của
men trong quá trình tạo ra ethanol
Blaschek giải thích: “Một trong những lợi thế của Clostridium đó là

càng có nhiểu protein. Quá trình này được thực hiện đối với 500 gen
khác nhau.
Blaschek phát hiện rằng lượng RNA được tạo ra đối với một số enzim
tham gia vào quá trình hình thành enzim ở dòng đột biến nhiều hơn so
với loại gốc. Cũng có sự khác biệt về khả năng tạo ra bào tử của dòng đột
biến.
Sinh vật này không tạo ra butanol cho đến giai đoạn sau trong quá trình
lên men. Chính vì vậy nếu bạn có thể năng sinh vật này đi đến trong thái
sinh lý tiếp theo, chính là sự hình thành bào tử, bạn có thể khiến nó
tạo ra ít hoặc nhiều butanol hơn.
Blaschek kết luận: “Bước tiếp theo đó là sử dụng kiến thức thu được và tạo
ra dòng thế hệ tiếp theo mà không sử dụng phương pháp ép buộc, mà
thực sự tìm hiểu kỹ và cụ thể để tạo ra những biến đổi gen theo cách có
mục tiêu cụ thể. Bạn có thể lấy dòng gốc và làm đột biến gen để đạt được
thuộc tính mong muốn. Bây giờ chúng tôi đã có thông tin chuỗi, chúng tôi
biết những gen đó nằm ở đâu”.