Đặc điểm sinh học của chủng Rhodococcus sp. BPTC-316 có khả năng phân hủy chlorpyrifos và kháng nấm
Nghiên cứu do nhóm tác giả Nguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Viết Hưng, Đỗ Bích Duệ, Đỗ Thị Hiền (Viện Khoa học sự sống, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên), Nguyễn Thu Hương và Trương Phúc Hưng (Khoa Công nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Thái Nguyên) thực hiện.
Chlorpyrifos là thuốc bảo vệ thực vật phổ rộng, nhóm lân hữu cơ, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp nước ta từ những năm 1975. Tuy nhiên, chlorpyrifos có độc tính cao, nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe con người. Khi bị phơi nhiễm, chlorpyrifos tác động trực tiếp đến hệ thần kinh thông qua con đường ức chế hoạt động của enzyme acetylcholinesterase, đặc biệt ảnh hưởng lớn đến sự hình thành và phát triển nhận thức ở trẻ con; ngoài ra các bằng chứng cũng cho thấy chlorpyrisfos tác động đến sự hình thành và phát triển ung thư phổi, ung thư trực tràng. Chính vì vậy, các loại thuốc bảo vệ thực vật chứa hoạt chất chlorpyrifos đã bị cấm sử dụng ở nước ta từ ngày 12/02/2021.
Hoạt chất chlorpyrifos khá bền vững trong đất, cần từ 10-120 ngày để phân hủy bán phần chlorpyrifos, tuy nhiên phụ thuộc vào pH, các yếu tố của đất, điều kiện thời tiết nên quá trình phân hủy bán phần có thể hơn một năm hoặc lâu hơn. Lượng chlorpyrifos tồn dư trong đất tiềm ẩn nguy cơ rủi ro cho con người và môi trường sinh thái nếu không được xử lý.
Vi sinh vật tham gia vào hầu hết các chu trình chuyển hóa trong tự nhiên, bao gồm cả quá trình phân hủy tồn dư thuốc bảo vệ thực vật trong đất. Quá trình phân hủy thuốc bảo vệ thực vật bởi các chủng vi sinh vật tạo ra các sản phẩm cuối cùng không độc hại đối với con người và môi trường.
Hình: minh họa (Nguồn: internet)
Nghiên cứu được triển khai nhằm tuyển chọn được chủng vi khuẩn đất có khả năng phân hủy mạnh chlorpyrifos và sản sinh hoạt chất kháng nấm. Chủng BPTC-316 có hoạt tính sinh học cao nhất trong tổng số 32 chủng tiềm năng phân lập được thông qua sử dụng môi trường chọn lọc, đặc điểm nuôi cấy và phân tích trình tự gen 16S rRNA. Chủng BPTC-316 gần nhất (99,78%) với Rhodococcus tukisamuensis JCM 11308T (AB067734) dựa trên phân tích trình tự gen 16S rRNA. Chủng BPTC-316 có khả năng phân hủy 96,8% chlorpyrifos sau 10 ngày nuôi cấy. Bên cạnh đó, hoạt chất sinh học tổng số tách chiết từ chủng BPTC-316 có khả năng ức chế sinh trưởng cả hai chủng nấm kiểm định Fusarium oxysporum KACC 41083 và Phytophthora capsici KACC 40483 với đường kính vòng kháng nấm lần lượt là 17,6 và 16,8mm.
ctngoc
Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2022, 20(3): 381-390