Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng hấp thụ mặn của chủng vi khuẩn quang dưỡng tía không lưu huỳnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI KHẢ
NĂNG HẤP THU MẶN CỦA CHỦNG VI KHUẨN
QUANG DƢỠNG TÍA KHƠNG LƢU HUỲNH.

Ngành:

CƠNG NGHỆ SINH HỌC

Chun ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hƣớng dẫn : Ths. Ngô Đức Duy
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1611100183

: Võ Thị Lan
Lớp: 16DSHA2

TP. Hồ Chí Minh, 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI KHẢ

NĂNG HẤP THU MẶN CỦA CHỦNG VI KHUẨN
QUANG DƢỠNG TÍA KHƠNG LƢU HUỲNH.

Ngành:

CƠNG NGHỆ SINH HỌC

Chun ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hƣớng dẫn : Ths. Ngô Đức Duy
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1611100183

: Võ Thị Lan
Lớp: 16DSHA2

TP. Hồ Chí Minh, 2020


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN
Đồ án tốt nghiệp là cơng trình nghiên cứu của bản thân tơi dƣới sự hƣớng dẫn
của Thạc sĩ Ngô Đức Duy, đƣợc thực hiện tại Viện Sinh học Nhiệt đới. Những số
liệu và kết quả phân tích trong đề tài này hồn tồn trung thực, khơng sao chép từ
bất kì nguồn tài liệu tham khảo nào khác dƣới bất kỳ hình thức nào. Một số nội
dung trong đồ án tốt nghiệp có tham khảo và sử dụng dữ liệu trích dẫn đƣợc cơng
bố cơng khai trên các bài báo khoa học, website, tác phẩm theo danh mục tài liệu
tham khảo của đồán.
Nếu có bất cứ sự sao chép và không trung thực nào trong bài báo này, tơi

ngƣời thực hiện đề tài xin hồn toàn chịu trách nhiệm trƣớc Viện Khoa học Ứng
dụng Hutech và trƣớc ban giám hiệu trƣờng Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí
Minh.
Ngày 10 tháng 10 năm 2020
Sinh viên thực hiện

VÕ THỊ LAN


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới, đƣợc sự hƣớng
dẫn tận tình của các Thầy Cơ, anh chị và các bạn, tơi đã hồn thành tốt đồ án này.
Tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
ThS. Ngô Đức Duy cùng tập thể cán bộ phụ trách phòng Vi Sinh ứng dụng,
Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã
giảng dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện về cơ sở vật chất, trang thiết bị, hóa chất cho tơi
trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Quý Thầy, Cô của Viện Khoa học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Công nghệ
TPHCM đã cho tôi tiếp nhận những kiến thức đầu nguồn để thực hiện tốt đồ án tốt
nghiệp. Cảm ơn các bạn lớp 16DSHA2 đã luôn đồng hành cùng tôi trong suốt thời
gian học tập và thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình đã ln là điểm dựa từ phía sau tơi trong
suốt chặng đƣờng vừa qua, chăm sóc, hỗ trợ tơi về mặt tinh thần, tài chính, tạo mọi
điều kiện cho tơi học tập và trở thành ngƣời có ích cho xã hội.


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ...........................................................................vi
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Tình hình nghiên cứu .................................................................................... 2
2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................... 2
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................... 2
3. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 3
5. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................... 3
6. Các kết quả đạt đƣợc ..................................................................................... 3
7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp ......................................................................... 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 5
Tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam và các hƣớng giải quyết ............. 5

1.1.
1.1.1.

Tình hình xâm nhập mặn ở ViệtNam ................................................ 5

1.1.2.

Nguyên nhân gây ra xâm nhập mặn ................................................. 5

1.1.3.

Các cách khắc phục xâm nhập mặn hiện nay .................................. 6
Các cơ chế khử muối .............................................................................. 8

1.2.
1.2.1.

Cơ chế khử muối trong tự nhiên ....................................................... 8

1.2.2.

Cơ chế khử muối của vi sinh vật ...................................................... 8
Tổng quan về nhóm vi khuẩn quang dƣỡng ........................................... 9

1.3.

Giới thiệu chung về vi khuẩn quang dưỡng ..................................... 9

1.3.1.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn quang
dưỡng .................................................................................................... 11

1.3.2.
1.3.3.

Ứng dụng của vi khuẩn quang dưỡng ............................................ 12
i


Đồ án tốt nghiệp

1.4.

Tổng quan về vi khuẩn Rhodobacter sphaeroides. .............................. 13

1.5.

Tổng quan về vi khuẩn Rhodobacter johrii. ......................................... 15

CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 16
2.1.

Thời gian và địa điểm nghiên cứu. ....................................................... 16

2.2.

Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 16

2.2.1.

Dụng cụ, thiết bị ............................................................................. 16

2.2.2.

Giống vi khuẩn ............................................................................... 16

2.2.3.

Hóa chất ......................................................................................... 16
Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 17

2.3.

Phương pháp khảo sát tốc độ tăng trưởng của các chủng vi khuẩn
quang dưỡng ......................................................................................... 17

2.3.1.

Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của thời gian tới khả năng hấp
thu mặn của các chủng vi khuẩn quang dưỡng .................................... 18

2.3.2.

Phƣơng pháp khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ tới khả năng hấp thu
mặn của các chủng vi khuẩn quang dƣỡng ........................................... 18

2.3.3.

Phương pháp khảo sát ảnh hưởng pH tới khả năng hấp thu mặn
của các chủng vi khuẩn quang dưỡng .................................................. 18

2.3.4.

Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng hấp
thu mặn của chủng vi khuẩn quang dưỡng ........................................... 19

2.3.5.

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ......................................................... 20
3.1.

Kết quả khảo sát tốc độ tăng trƣởng của các chủng vi khuẩn quang

dưỡng. ......................................................................................................... 20

3.1.1.

Chủng vi khuẩn CG3.1 (RhodobacterJohrii) ................................. 20

3.1.2.

Chủng vi khuẩn CM37 (Rhodobacter sphaeroides) ....................... 21

3.1.3.

Chủng vi khuẩn CM53.2 (Rhodobacter sphaeroides). ................... 22

3.2.

Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp thu mặn
của các chủng vi khuẩn quang dƣỡng. ........................................................ 23

3.2.1.

Chủng vi khuẩn CG3.1 (Rhodobacter johrii) ................................. 23

3.2.2.

Chủng vi khuẩn CM37 (Rhodobacter sphaeroides) ....................... 24

3.2.3.

Chủng vi khuẩn CM53.2 (Rhodobacter sphaeroides) .................... 25

3.3.

Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến khả năng hấp thu mặn
ii


Đồ án tốt nghiệp

của các chủng vi khuẩn quang dƣỡng ......................................................... 27
3.3.1.

Chủng vi khuẩn CG3.1 (Rhodobacter johrii) ................................. 27

3.3.2.

Chủng vi khuẩn CM37 (Rhodobacter sphaeroides) ....................... 29

3.3.3.

Chủngvi khuẩn CM53.2 (Rhodobacter sphaeroides) ..................... 30

3.4.

Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của pH tới khả năng hấp thu mặn của các
chủng vi khuẩn quang dƣỡng ...................................................................... 31

3.4.1.

Chủng vi khuẩn CG3.1 (Rhodobacter johrii) ................................. 31

3.4.2.

Chủng vi khuẩn CM37 ( Rhodobacter sphaeroides) ...................... 33

3.4.3.

Chủng vi khuẩn CM53.2 ( Rhodobacter sphaeroides) ................... 34

3.5.

Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của ánh sáng tới khả năng hấp thu mặn của
các chủng vi khuẩn ...................................................................................... 36

3.5.1.

Chủng vi khuẩn CG3.1 ( Rhodobacter johrii) ................................ 36

3.5.2.

Chủng vi khuẩn CM37 ( Rhodobacter sphaeroides) ...................... 38

3.5.3.

Chủng vi khuẩn CM53.2 (Rhodobacter sphaeroides) .................... 39

CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 41
4.1.

Kết Luận ............................................................................................... 41

4.2.

Kiến Nghị.............................................................................................. 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 43
PHỤ LỤC A: BẢNG KẾT QUẢ GIÁ TRỊ ĐƢỜNG CONG TĂNG TRƢỞNG
THỂ HIỆN Ở GIÁ TRỊ OD (630nm) ..................................................................... 1
PHỤ LỤC B: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ........................................................ 2

iii


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

GM

Glutamate –Malate

SSI

RhodobacterSpharoides

VCD

Vap or compression distillation.

VKQD

Vi Khuẩn QuangDƣỡng

OD

Optical Density

iv


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các tính chất của vi khuẩn quang hợp .................................................. 10
Bảng 2.1. Các thành phần cơ bản của môi trƣờng GM ......................................... 17

v


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.Cơ chế hấp thu Na+ thông qua hệ thống bơm ion màng (Halorhodosin)
nhờ ánh sáng mặt trời của vi sinh vật. ..................................................................... 8
Hình 1.2. Hình gram của chủng vi khuẩn Rhodobacter sphaeroides quan sát dƣới
vật kính 100X. ........................................................................................................ 13
Hình 3.1.Kết quả khảo sát tốc độ tăng trƣởng của chủng CG3.1(Rhodobacter johrii)

................................................................................................................................ 20
Hình 3.2. Kết quả khảo sát tốc độ tăng trƣởng của chủng CM37(Rhodobacter
sphaeroides) ........................................................................................................... 21
Hình 3.3. Kết quả khảo sát tốc độ tăng trƣởng của chủng CM53.2(Rhodobacter
sphaeroides) ........................................................................................................... 22
Hình 3.4. Nghiệm thức khảo sát tốc độ tăng trƣởng của chủng vi khuẩn ............ 23
Hình 3.5.Nồng độ NaCl của chủng CG3.1 (Rhodobacter johrii) sau 7 ngày quan sát
................................................................................................................................ 24
Hình 3.6. Nồng độ NaCl của chủng CM37 (Rhodobacter sphaeroides) sau 7 ngày
quan sát ................................................................................................................... 25
Hình 3.7. Nồng độ NaCl của chủng CM53.2 (Rhodobacter sphaeroides) sau 7 ngày
quan sát ...................................................................................................................26
Hình 3.8. Nghiệm thức khảo sát thời gian tới khả năng hấp thu NaCl của chủng vi
khuẩn ...................................................................................................................... 27
Hình 3.9. Nồng độ NaCl chủng CG3.1 (Rhodobacter johrii) ở các nhiệt độ khi quan
sát ............................................................................................................................28
Hình 3.10.Nồng độ NaCl chủng CM37 (Rhodobacter sphaeroides) ở các nhiệt độ
khi quan sát ............................................................................................................ 29
Hình 3.11. Nồng độ NaCl của chủng CM53.2 (Rhodobacter sphaeroides) ở các
nhiệt độ khi quan sát .............................................................................................. 30
Hình 3.12. Nghiệm thức khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ tớ khả năng hấp thu NaCl
chủng vi khuẩn ....................................................................................................... 31
Hình 3.13. Ảnh hƣởng của pH tới sự hấp thu NaCl đối với chủng CG3.1
vi


Đồ án tốt nghiệp

(Rhodobacter johrii)............................................................................................... 32
Hình 3.14. Ảnh hƣởng của pH đến sự hấp thu NaCl đối với chủng CM37

(Rhodobacter sphaeroides) .................................................................................... 33
Hình 3.15. Ảnh hƣởng của pH đến sự hấp thu NaCl đối với chủng CM53.2
(Rhodobacter sphaeroides) .................................................................................... 34
Hình 3.16. Nghiệm thức khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ tới khả năng hấp thu
NaCl của chủng vi khuẩn ....................................................................................... 36
Hình 3.17. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hấp thu NaCl chủng
CG3.1(Rhodobacter johrii) .................................................................................... 37
Hình 3.18. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hấp thu NaCl chủng
CM37(Rhodobacter sphaeroides) .......................................................................... 38
Hình 3.19.Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hấp thu NaCl chủng CM53.2
(Rhodobacter sphaeroides) .................................................................................... 39
Hình 3.20. Nghiệm thức khảo sát ảnh hƣởng của ánh sáng tới khả năng hấp thu
NaCl của chủng vi khuẩn. ...................................................................................... 40

vii


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đềtài
Theo Tổ chức Khí tƣợng Thế giới, chỉ có 2,5% tổng lƣợng nƣớc trên Trái đất
là nƣớc ngọt, phần còn lại là nƣớc mặn. Nƣớc ngọt đƣợc sử dụng rộng rãi để bổ
sung cho nguồn nƣớc mặt nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nƣớc ngày càng tăng. Tuy
vậy, một trong những vấn đề đối với hệ thống nƣớc ngọt ở những vùng ven biển
chính là xâm nhập mặn. Xâm nhập mặn làm giảm nguồn nƣớc ngọt dƣới lòng đất ở
các tầng chứa nƣớc ven biển do cả quá trình tự nhiên và con ngƣời gây ra. Theo cục
Quản Lí Tài Ngun Nƣớc của bộ Tài Ngun Và Mơi Trƣờng thì Việt Nam đƣợc
đánh giá là một trong những quốc gia chịu tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí
hậu. Ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến nƣớc ta là rất nghiêm trọng, trong đó xâm

nhập mặn là một trong rất nhiều hậu quả do biến đổi khí hậu gây nên. Biến đổi khí
hậu làm gia tăng nhiệt độ của Trái đất, nhiệt độ Trái đất tăng làm dung tích nƣớc
của các đại dƣơng tăng, băng từ các vùng cực tan chảy, mực nƣớc biển dâng cao,
mở rộng vùng xâm nhập mặn, thu hẹp diện tích nƣớc ngọt và đây chính là vấn đề
sống cịn đối với thế giới nói chung và đối với Việt Nam nói riêng. Theo Trung Tâm
Phòng Tránh Và Giảm Nhẹ Thiên Tai của Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn
thì tình hình xâm nhập mặn ở đồng bằng Sơng Cửu Long thì ranh mặn là 4g/l và
xâm nhập sâu vào nội đồng lên đến 57km khiến cho nguồn nƣớc tƣới tiêu cho nông
nghiệp bị cạn kiệt. Xâm nhập mặn diễn ra chậm và có thể gây ra thiệt hại trong thời
gian dài. Bởi vậy những tác động của xâm nhập mặn đối với môi trƣờng và kinh tế
xã hội là không hề nhỏ, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng
nhƣ hiện nay.
Để giải quyết bài toán giảm mặn nƣớc sinh hoạt và tƣới tiêu nông nghiệp là rất
quan trọng và thật sự cấp bách. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nguy cơ hạn
mặn tái diễn, nguồn nƣớc nhiễm mặn gây thiệt hại nặng nề cho nông nghiệp cũng
nhƣ các nhu cầu nƣớc sinh hoạt của ngƣời nơng dân. Cụ thể, bằng việc tìm hiểu các
yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình khử muối bằng năng lƣợng mặt trời thông qua các
vi khuẩn quang dƣỡng là một cơ hội tìm năng để khai thác mục đích này. Trong
1


Đồ án tốt nghiệp

hàng triệu năm qua, một số vi sinh vật đã thích ứng, sống sót trên trái đất mà không
sử dụng quá nhiều năng lƣợng và tài nguyên cũng nhƣ không ảnh hƣởng đến môi
trƣờng sống. Các vi khuẩn quang dƣỡng đặc biệt có thể sinh ra một lƣợng sinh khối
lớn trong nƣớc lợ, nƣớc biển và đƣợc sử dụng nhƣ bộ trao đổi ion thông qua các
kênh protein màng. Do vậy, đồ án này sẽ tiếp tục “Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng
tới khả năng hấp thu mặn củachủng vi khuẩn quang dƣỡng tía khơng lƣu huỳnh”.
2. Tình hình nghiên cứu

2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Những năm gần đây đã và đang có những nghiên cứu tập trung về nhóm vi
khuẩn quang dƣỡng có khả năng loại bỏ muối nhƣ nghiên cứu mới nhất và hiệu quả
nhất là công bố của Kei Sasaki và cộng sự (2017), kết quả đạt đƣợc từ nghiên cứu
này là việc loại bỏ Na+ từ nƣớc biển bằng cách sử dụng hai chủng vi khuẩn quang
hợp Rhodobacter sphaeroides SSI phát triển tốt trong mơi trƣờng GM (glutamate malate) có 3% NaCl và chung . Trong đó chủng Rhodobacter sphaeroides SSI đƣợc
chứng minh là tăng trƣởng tốt, khả năng loại bỏ Na+ tối đa là 39,3% trong điều kiện
ánh sáng và 36,7% trong điều kiện tối. Tuy nhiên, trong 2 - 3 ngày ni cấy tiếp
theo thì xảy ra hiện tƣợng Na+ quay lại mơi trƣờng do q trình chuyển điện tử và
trao đổi chất [24]. Còn đối với chủng Rhodobacter Johrii có thể sinh trƣởng tốt
trong mơi trƣờng có nồng độ NaCl là 3% [13].
Trong môi trƣờng bổ sung dinh dƣỡng NSSW (Nutrien Supplemented
SeaWater) có 5,0 g/l glucose và 2,0 g/l peptone, thí nghiệm 8 ngày ni cấy cho
thấy rằng: chủng Rhodobacter sphaeroides SSI loại bỏ tới 30,3%. Ở giai đoạn này,
hầu nhƣ Na+ đƣợc hấp thu lại hoàn tồn mà khơng có trƣờng hợp nào trả lại mơi
trƣờng và kết quả tƣơng tự đã đƣợc quan sát dƣới các điều kiện tối. Tiếp tục nuôi
cấy chủng Rhodobacter sphaeroides SSI vào dịch trên nuôi cấy tiếp trong điều kiện
tối thì lƣợng Na+ cũng tiếp tục đƣợc hấp thu [10].
2.2. Tình hình nghiên cứu trongnước
Việt Nam nói chung và khu vực đồng bằng sơng Cửu Long (ĐBSCL) nói
riêng đƣợc đánh giá là một trong những nơi bị ảnh hƣởng nghiêm trọng của biến đổi
2


Đồ án tốt nghiệp

khí hậu và sự xâm nhiễm mặn của nƣớc biển vào đất sản xuất nông nghiệp. Hiện
nay, đã có những nghiên cứu thích ứng với hiện tƣợng nhiễm mặn là chủ động chọn
lọc giống cây trồng, chuyển đổi vật ni và thay đổi mục đích sử dụng đất.
Tuy có nhiều nghiên cứu về giống lúa có khả năng chịu mặn tốt để thích ứng

kịp thời cho quá trình sản xuất lúa gạo, phù hợp với sự biến đổi khí hậu và xâm
nhiễm mặn trong vùng đất sản xuất nơng nghiệp nhƣng hiện nay vẫn chƣa có cơng
bố khoa học nào liên quan tới quá trình loại Na+ từ nhóm vi sinh vật nói chung và
nhóm vi khuẩn quang dƣỡng nói riêng đƣợc phân lập và nghiên cứu tại Việt Nam.
Do vậy, đồ án này sẽ là khởi đầu “Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng hấp
thu mặn của chủng vi khuẩn quang dƣỡng tía không lƣu huỳnh” nhằm hƣớng tới
ứng dụng giảm mặn cho những vùng đất nơng nghiệp bị xâm nhiễm mặn.
3.

Mục đích nghiên cứu
Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng hấp thu mặn của chủng vi khuẩn

quang dƣỡng tía không lƣu huỳnh.
4.

Nhiệm vụ nghiên cứu
Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng hấp thu mặn của chủng vi khuẩn

quang dƣỡng tía khơng lƣu huỳnh.
5.

Phƣơng pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp khảo sát tốc độ tăng trƣởng của chủng vi khuẩn quang dƣỡng.
Phƣơng pháp khảo sátcác yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng hấp thu mặn của

chủng vi khuẩn quang dƣỡng.
6.

Các kết quả đạtđƣợc
Kết quả khảo sát tốc độ tăng trƣởng của các chủng vi khuẩn quang dƣỡng.

Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng hấp thu mặn của các

chủng quang dƣỡng.
7. Kết cấu của đồ án tốtnghiệp
Đề tài gồm 4 chƣơng.
Chƣơng 1: Tổng quan tàiliệu.
Chƣơng 2: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu.
3


Đồ án tốt nghiệp

Chƣơng 3: Kết quả và biện luận.
Chƣơng 4: Kết luận và kiến nghị.
.

4


Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam và các hƣớng giải quyết
1.1.1.

Tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam

Theo bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, ĐBSCL bƣớc vào đợt xâm nhập
mặn gay gắt, vƣợt mức năm 2016, năm hạn mặn kỷ lục.
Cụ thể, xâm nhập mặn tiếp tục tăng và đạt mức cao nhất từ ngày 1113/3/2020, từ ngày 14-20/3/2020, xâm nhập mặn có xu thế giảm dần. Độ mặn cao

nhất trong đợt này ở mức tƣơng đƣơng và một số trạm cao hơn đợt mặn ngày 1013/02, cũng nhƣ cùng kỳ năm 2016. Đây có thể là đợt mặn cao nhất của năm 2020 ở
một số trạm trên địa bàn các tỉnh: Cà Mau, Bạc Liêu, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bến Tre
và Tiền Giang
Theo báo cáo của ngành nông nghiệp, xâm nhập mặn ở ĐBSCL đang ở mức
độ gay gắt và sẽ tiếp tục duy trì ở mức cao trong thời gian cịn lại của mùa khơ.
Xâm nhập mặn làm thiệt hại khoảng gần 39.000 ha diện tích sản xuất lúa; khoảng
95.600 hộ dân đang gặp khó khăn về nguồn nƣớc sinh hoạt.
Hiện nƣớc mặn đã ảnh hƣởng đến 10/13 tỉnh ở ĐBSCL, trừ An Giang, Đồng
Tháp và Cần Thơ. Tính đến nay, 05 tỉnh trong vùng gồm Cà Mau, Kiên Giang, Bến
Tre, Tiền Giang và Long An đã cơng bố tình huống khẩn cấp do xâm nhập mặn trên
địa bàn.
Không chỉ gây thiệt hại về sản xuất, hạn mặn còn gây ảnh hƣởng lớn đến đời
sống sinh hoạt của ngƣời dân. Cụ thể, hạn mặn gay gắt đã gây ra tình trạng thiếu
nƣớc nghiêm trọng ở ĐBSCL. Hiện có tới 96.000 hộ dân khơng đủ nƣớc sinh hoạt.
Tình trạng này đã diễn ra nhiều năm nay và lần sau càng khốc liệt hơn lần
trƣớc, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến đời sống của ngƣời dân.
1.1.2.

Nguyên nhân gây ra xâm nhập mặn

Trái đất ngày càng nóng lên bởi hàng loạt các khí gây hiệu ứng nhà kính phát
sinh từ các hoạt động công nghiệp, giao thông và sinh hoạt của con ngƣời (trong đó
nguyên nhân từ các hoạt động của tự nhiên chỉ chiếm 1 phần nhỏ, bao gồm: hoạt
động của núi lửa, cháy rừng…) đã khiến băng ở hai cực và nhiều khu vực khác trên
5


Đồ án tốt nghiệp

thế giới tan chảy mạnh, gây nên hiện tƣợng nƣớc biển dâng cao. Theo nghiên cứu

của các nhà khoa học đăng tải trên tạp chí Scientific Reports, biến đổi khí hậu đang
khiến mực nƣớc biển dâng trung bình 4mm mỗi năm.
Nƣớc biển dâng cao tác động trực tiếp đến các quốc gia ven biển. Không chỉ
khiến các quốc gia này hứng chịu nhiều cơn bão mạnh, nƣớc biển dâng lên xâm lấn
mà còn khiến đất ngập mặn trên qui mô lớn.
Việc khai thác tài nguyên thiếu bền vững, nhất là khai thác nƣớc ngầm quá
mức không theo quy hoạch làm suy kiệt nguồn nƣớc ngầm, là một trong những
nguyên nhân gia tăng hạn hán, sụt lún, xâm nhập mặn, sạt lở vùng Đồng bằng sông
Cửu Long. Một số tỉnh phân bố sử dụng đất và tổ chức sản xuất vùng kinh tế mặn lợ - ngọt không đều, chƣa quy hoạch và thích nghi với biến đổi khí hậu. Đặc biệt là
quy hoạch thiếu tính liên kết tồn vùng.
Hiện trạng rừng ngập mặn đồng bằng sơng Cửu Long rải rác, chia cắt do các
khu tái định cƣ và nuôi trồng thủy sản xen kẽ trong rừng ngập mặn. Theo thống kê
của tổng cục lâm nghiệp từ năm 2000 - 2013 cho thấy tổng diện tích rừng trồng bị
thiệt hại 11.758 ha. Tình trạng xói lở bờ biển và lan truyền của nƣớc mặn vào sâu
trong nội đồng, lựa chọn cây trồng không phù hợp với lập địa, vốn đầu tƣ thấp, tình
trạng chặt phá rừng, lấn chiếm rừng để nuôi thủy sản đã tác động xấu đến diện tích
rừng ngập mặn ven biển nơi đây.
Ý thức về quản lý, bảo vệ và phát triển rừng của một bộ phận dân cƣ còn thấp
nên đã xảy ra hiện tƣợng phá rừng, lấn chiếm đất rừng để nuôi tôm, khai thác đã gây
thiệt hại, làm cho một số khu rừng ngập mặn bị đảo lộn. Đây cũng là nguyên nhân
quan trọng làm gia tăng mức độ triều cƣờng gây xói lở và xâm nhập mặn trong
những nămqua.
1.1.3.

Các cách khắc phục xâm nhập mặn hiện nay

Giải pháp trƣớc tiên là tăng cƣờng năng lực dự báo, cảnh báo thiên tai, lũ lụt,
hạn hán, xâm nhập mặn cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Đẩy mạnh điều tra,
khảo sát, đánh giá tiềm năng nƣớc mặn, nƣớc ngầm và khả năng sụt lún, xói lở, sạt
lở trong bối cảnh biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội. Rà soát, đánh giá,

6


Đồ án tốt nghiệp

bổ sung các kế hoạch quy hoạch phát triển, đặc biệt là quy hoạch đê sông, đê biển,
hồchứachovùng.Xây dựng mạng lƣới giám sát, xác định các hƣớng phát triển riêng
cho tồn vùng biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng, các tác động do phát triển thủy
điện trên sông Mekong. Trồng, phục hồi và bảo vệ rừng ngập mặn ven biển nhằm
từng bƣớc tạo đai rừng chắn sóng, chống sạt lở bờ biển, bảo vệ và phục hồi hệ sinh
thái ven biển, tạo sinh kế bền vững cho ngƣời dân bản địa.
Nâng cấp, gia cố, xây mới các hồ nƣớc ngọt, phục vụ sinh hoạt và sản xuất của
ngƣời dân trong bối cảnh hạn hán và xâm nhập mặn gia tăng, nhất là nâng cấp, gia
cố, xây mới các đoạn đê sông, đê biển xung yếu ảnh hƣởng trực tiếp đến tính mạng,
tài sản của ngƣời dân trong vùng.
Hiện nay, những nƣớc phát triển nhƣ Israel, Singapore và Mỹ đã ứng dụng
các phƣơng pháp khử mặn nƣớc biển nhƣ: chƣng cất nhanh nhiều tầng
(MSF/multistage flash distillation), chƣng cất nén hơi (VCD/vapor compression
distillation), thẩm thấu ngƣợc (RO/reverse osmosis), thẩm thấu tới (FO/forward
osmosis), trao đổi ion (IC/ion exchange) và điện thẩm tách (ED/electrodialysis).
Mỗi phƣơng pháp đều có ƣu nhƣợc điểm riêng, nhƣng hiện nay phƣơng pháp thẩm
thấu ngƣợc (RO) đƣợc sử dụng nhiều nhất, vì trang thiết bị dễ thực hiện và ít tiêu
hao năng lƣợng nhất. Nhà máy khử mặn Sorek của Israel ở phía bắc Palmachim
đƣợc dự đoán sẽ cung cấp tới khoảng 228 triệu m3/năm, nhà máy Hadera (SWRO)
là nhà máy khử muối lớn nhất thế giới. chỉ riêng năm 2015, hơn 50% lƣợng nƣớc
cho các hộ gia đình, nơng nghiệp và cơng nghiệp của Israel đƣợc đƣa vào sản xuất
nhân tạo. dự kiến vào năm 2050, chƣơng trình khử muối của Israel sẽ đạt 70% vào
năm 2050 [4]. Còn tại Singapore, các nhà máy nhƣ SingSring, Tuas cung cấp 13000
m3/ngày (2005), nhà máy Marina East 130000m3/ngày (2020) và Jurong 130000
m3/ngày (2020) [7].

Mặc dù các phƣơng pháp và ứng dụng trong việc xử lý nƣớc mặn nhằm mục
đích phục vụ cho sinh hoạt rất phát triển nhƣng vì giá thành xử lý nƣớc rất cao, đó
cũng là một vấn đề khó khăn trong việc ứng dụng cho trồng trọt và nông nghiệp. Do
vậy, những nghiên cứu loại bỏ Na+ ra khỏi nƣớc mặn từ nhóm vi sinh vật rất cần
7


Đồ án tốt nghiệp

đƣợc ƣu tiên cho các nghiên cứu hiện nay, điều này đã mở ra một hƣớng đi mới
trong việc xử lý mặn. Do đó, đề tài “ Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng
hấp thu mặn chủng vi khuẩn quang dƣỡng tía khơng lƣu huỳnh” đƣợc thựchiện.
1.2.

Các cơ chế khử muối
Sử dụng trực tiếp sinh vật sống nhƣ thực vật thủy sinh, tảo, động vật phù du và

vi khuẩn khử mặn nƣớc biển cũng nhƣ đất nông nghiệp gần đây đang đƣợc ƣu tiên
nghiên cứu, mở ra một hƣớng đi mới trong việc xử lý mặn. Trong đó, sử dụng màng
sinh học để khử muối đƣợc xem nhƣ là một phƣơng pháp tiếp cận mới trong quá
trình khử sinh học.
1.2.1.

Cơ chế khử muối trong tự nhiên

Na+ và Cl- là các ion hòa tan nhiều nhất trong nƣớc và đất nơng nghiệp [3].
Chúng đóng vai trò sinh lý quan trọng trong hầu hết các sinh vật sống. Tuy nhiên,
nồng độ Na+ cao trong tế bào có thể dẫn đến tổn thƣơng protein và ức chế sự trao
đổi chất [5]. Do đó, các sinh vật sống đã sử dụng các cách khác nhau để cân bằng
nồng độ natri [11], trong đó bao gồm:

Sự ức chế Na+ xâm nhập vào không bào (kháng muối).
Giảm nồng độ Na+ trong không bào (dung nạp muối) qua hệ thống vận
chuyển phức tạp qua màng tếbào.
1.2.2.

Cơ chế khử muối của vi sinh vật

Hình 1.1.Cơ chế hấp thu Na+ thơng qua hệ thống bơm ion màng (Halorhodosin)
nhờ ánh sáng mặt trời của vi sinh vật.
Cơ chế liên quan tới quá trình hấp thu mặn hay hấp thu Na+ đối với các sinh
8


Đồ án tốt nghiệp

vật đơn bào nhƣ vi khuẩn, áp lực thẩm thấu cần đƣợc kiểm soát khi sống trong điều
kiện nƣớc mặn. Do đó, các cơ chế tự nhiên có liên quan nhất trong vi khuẩn là q
trình điều hòa giữa các kênh Na+ và K+, chủng Halobacillus halophilus, sử dụng
khả năng điều tiết để thích nghi với những thay đổi về độ mặn mơi trƣờng, chúng có
khả năng tích tụ Cl- nhờ ánh sáng mặt trời kích hoạt làm bơm ion âm Cl- trên màng
tế bào mở ra và ion Cl- đi vào trong tế bào chất, từ đó dẫn đến sự chênh lệch điện
thế trong màng và ngồi màng (hình 1.1). Khi đó, điện thế trong màng mang nhiều
điện tích âm hơn và ngồi màng mang nhiều điện tích dƣơng hơn thì lúc này kênh
ion Na+ sẽ mở ra, làm cho quá trình vận chuyển Na+ từ ngoài vào bên trong màngđể
cân bằng điện thế, sự di chuyển và tích tụ Na+ trong tế bào chất sẽ làm giảm nồng
độ Na+ ngoài màng, dẫn đến giảm độ mặn trong dung dịch, việc giữ Na+ trong màng
tế bào để tránh trở lại môi trƣờng bằng cách ngăn chặn thông qua sự ức chế sản sinh
ATP từ quang hợp.
1.3.

Tổng quan về nhóm vi khuẩn quang dƣỡng
1.3.1.

Giới thiệu chung về vi khuẩn quang dưỡng

Vi khuẩn quang dƣỡng thuộc nghành vi khuẩn, lớp chân khuẩn, bộ khuẩn ốc
hồng. Hiện nay, vi khuẩn quang dƣỡng gồm hai bộ phụ, bốn họ, 19 giống, khoảng
49 loài. Phân bố rộng rãi ở ruộng nƣớc, ao hồ, sơng ngịi, biển và trong đất, đặc biệt
là trên lớp đất bùn dƣới mặt nƣớc bị ô nhiễm.
Vi khuẩn quang dƣỡng có khả năng quang hợp nhờ sắc tố lục. Chất diệp lục
của vi khuẩn khác với chất diệp lục của thực vật. VKQD không sử dụng nƣớc là
nguồn hidro nhƣ thực vật và không tạo sản phẩm cuối cùng là oxy. Chúng sử dụng
nguồn hidro là sulfitde thiosulfate, hidro tự do, chất hữu cơ và sản sinh ra nhiều sản
phẩm phụ dạng oxi hóa.
Có năm nhóm vi khuẩn quang hợp. Theo đó, vi khuẩn la khác về cơ bản với
bốn nhóm cịn lại ở chỗ chúng có sản sinh oxi, sử dụng H2O làm chất cho điện tử.
Các vi khuẩn tía và vi khuẩn lục khơng sản sinh oxi trong quá trình quang hợp do sử
dụng các chất khử nhƣ hidro sulfur, lƣu huỳnh, hydro và các chất hữu cơ làm nguồn
điện tử để tái tạo NADH và NADPH, kết quả là chúng không sinh oxi nhƣng sinh ra
9


Đồ án tốt nghiệp

các hạt lƣu huỳnh, ở bên trong tế bào (VK tía lƣu huỳnh) hoặc bên ngồi tế bào (VK
lục,VK tía khơng lƣu huỳnh). Ngồi ra, những khác biệt về các sắc tố quang hợp,
nhu cầu dinh dƣỡng, oxy…[1].
Đặc điểm của loài vi khuẩn quang dƣỡng này là tính thích ứng mạnh, bất kể là
trong nƣớc biển hay nƣớc ngọt, trong những điều kiện khác nhau có ánh sáng mà
khơng có oxy. Trong điều kiện khơng có oxy, có ánh sáng, vi khuẩn quang dƣỡng

này lợi dụng các sunfit, phân tử H hoặc vật hữu cơ khác làm thành dioxide carbon
CO2 cố định tiến hành tác dụng quang hợp; trong điều kiện có oxy và trong bóng
tối chúng có thể sử dụng chất hữu cơ nhƣ axit béo cấp thấp tạo nguồn carbon để
thựcthựchiệnquanghợp [2].
Bảng 1.1. Các tính chất của vi khuẩn quang hợp
(Nguồn: Nguyễn Lân Dũng, 2005)

10


Đồ án tốt nghiệp

Vi khuẩn
không lƣu
huỳnh lục

Vi khuẩn
Vi khuẩn lƣu
không lƣu
huỳnh tía
huỳnh tía

Tính chất

Vi khuẩn lƣu
huỳnh lục

Các sắc tố
quang hợp
chính

Bacterioclor Bacteriocloroph Bacterioclorop Bacterioclorop Clorophyl a
ophyl a hoặc c, yl a hoặc c
hyl a hoặc b hyl a hoặc b cộng với các
d hoặc e
phicobiliprotein

Chất
chođiệntử
trong
quanghợp

H, HS, S

Sựtích lũyS

Ngồi tế bào

Bảnchất
củaQH

Hữu cơ và vô
cơ: đƣờng, acid
amin, acid hữu
cơ, H2S

Thƣờng là các
chất hữu cơ,
các hợp chất
lƣu huỳnh khử

hoặc H
Trong tế bào Đôi khi ngồi
tế bào
H, HS, S

Khơng sinh oxi Khơng sinh oxi Khơng sinh
oxi

Vi khuẩn lam

HO

Không sinh Sinh oxi (hoặc
oxi
không sinh oxy
tùy nghi)

Kiểu trao đổi Quang dƣỡng Thƣờng quang Quang tự
Quang dị
Quang tự
chất chung vơ cơ kị khí bắt dị dƣỡng, đơn dƣỡng vô cơ, dƣỡng hữu cơ dƣỡng vô cơ
buộc
khi quang tự
hiếu khí kị khí, một số
hiếu khí.
dƣỡng hoặc hóa bắtbuộc.
quang tự
dị dƣỡng ( khi
dƣỡng vơ cơ
điều kiện hiếu

tùy nghi (
khí trong
trong bóng
bóngtối).
tối, hóa dị
dƣỡng hữu
cơ).
Khả năng di Khơng, một số Chuyển động
động
có bóng khí.
trƣợt

Phần trăm G+
C

1.3.2.

48 – 58

Chuyển động
nhờ tiên mao
ở đỉnh, một số
có chu mao

55 – 53

45 – 70

Chuyển động Không chuyển
nhờ tiên mao

động hoặc
ở đỉnh hoặc chuyển động
không chuyển trƣợt, một số có
động, một số
bóngkhí.
có bóngkhí
61 – 72
35 – 71

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn quang

dưỡng
Độ pH: Quang hợp của vi khuẩn quang dƣỡng có thể xảy ra trong mội trƣờng

11


Đồ án tốt nghiệp

có pH 3-11 (Hunter và cộng sự, 2009).Vi khuẩn tía sinh trƣởng và phát triển ở pH
tối ƣu ở khoảng 6 - 7 [6].
Cƣờng độ ánh sáng: Vi khuẩn quang dƣỡng tía sử dụng ánh sáng để quang
hợp, phát triển mạnh ở mơi trƣờng có ánh sáng đỏ, ngồi ra chúng có thể phát triển
quang dƣỡng trong bóng tối (Hunter và cộng sự, 2009) [6].
Nhiệt độ: Quang hợp của vi khuẩn có thể xảy ra ở nhiệt độ lên tới 57 0C và
xuống tới 00C (Castenholz và Pierson, 1995). Nhiệt độ tối ƣu cho sự sinh trƣởng và
phát triển của vi khuẩn ở 300C [9].
Các yếu tố khác: Nhiều lồi vi khuẩn tía có thể sinh trƣởng quang dƣỡng với
sulfide nhƣ chất cho điện tử với nồng độ nhỏ hơn 2nM (khoảng 64 mgS 2-/L). Trong
môi trƣờng có nồng độ sulfide quá cao sẽ ức chế sự sinh trƣởng của chúng (Hunter

và cộng sự, 2009). Ngoài ra, nồng độ NaCl trong môi trƣờng cũng ảnh hƣởng tới sự
sinh trƣởng của vi khuẩn tía. Có lồi sống đƣợc trong mơi trƣờng nƣớc biển có độ
mặn từ 8 - 11% NaCl (Mack và cộng sự, 1993) [8].
1.3.3.

Ứng dụng của vi khuẩn quang dưỡng

Vi khuẩn quang hợp tía đã đƣợc sử dụng trong xử lý nhiều loại nƣớc thải có
nguồn gốc nông nghiệp, chăn nuôi, chế biến nông sản, nuôi trồng thủy hải sản, thậm
chí cả cơng nghiệp khai thác dầu khí. Bên cạnh đó, sinh khối của nhóm vi khuẩn
này rất giàu dinh dƣỡng nên có thể sử dụng nhƣ một nguồn thức ăn tƣơi sống trong
nuôi trồng thủy hải sản. Ở một số nƣớc trên thế giới nhƣ Nhật Bản, Trung Quốc và
Malaysia đã sử dụng sinh khối một số lồi thuộc nhóm vi khuẩn tía quang hợp với
vai trò tƣơng tự nhƣ vi tảo làm nguồn thức ăn tƣơi sống trong nuôi trồng tôm và
nhuyễn thể (Lƣơng Đức phẩm, 1998). Ngồi ra, các VKQD tía cịn là nguồn cung
cấp các thành phần của chuỗi truyền điện tử trong quang hợp và tạo ATP, nguồn
vitamin và các phân tử hữu cơ khác.
Chế phẩm làm sạch nƣớc nuôi trồng:: Trong q trình ni trồng thuỷ sản,
do sự tăng lên của cặn bã thức ăn, chất thải của đối tƣợng nuôi tăng lên, nƣớc bị ô
nhiễm. Phƣơng pháp truyền thống trƣớc đây là thay một lƣợng nƣớc lớn, xả bỏ
nƣớc cũ bị ô nhiễm, bơm vào nƣớc sạch mới.Trong quá trình ni hải sản, cho một
12


Đồ án tốt nghiệp

lƣợng vi khuẩn quang hợp thích hợp vào nƣớc ni theo chu kỳ, có thể làm mất một
số ion trong nƣớc và các chất hữu cơ khác mà vẫn có thể giữ đƣợc mơi trƣờng nƣớc
tốt. Điều này cho thấy vi khuẩn quang hợp ở trong nƣớc có thể sử dụng các chất
hữu cơ làm nguồn năng lƣợng cung ứng H để tiến hành quang hợp, sinh trƣởng và

phát triển.
Làm thức ăn cho ấu thể tôm cá:Vi khuẩn quang hợp có giá trị dinh dƣỡng rất
cao hàm lƣợng protein đạt trên 60%, đồng thời còn chứa vitamin nhóm B phong
phú và folacin. Trong q trình ni ấu thể cá, tơm, nhuyễn thể có vỏ, ứng dụng vi
khuẩn quang hợp có thể nâng cao tỷ lệ sống, tăng nhanh sinh trƣởng, cải thiện môi
trƣờng nƣớc, giảm bớt lƣợng nƣớc thay, làm thức ăn cho ấu thể, giảm bớt bệnh cho
ấu thể từ đó nâng cao tỷ lệ sống cho ấuthể.
Làm chất phụ gia trong thức ăn: Vi khuẩn quang hợp gồm vật chất sống có
chức năng thúc đẩy sinh trƣởng và hợp thức hóa chất béo (yếu tố sinh trƣởng). Do
đó, nó có thể trực tiếp làm chất phụ gia trong thức ăn.
Sản xuất các chất kháng sinh.
Dự phịng và điều trị bệnh.
Bên cạnh đó, nhóm vi khuẩn quang hợp này đã và đang đƣợc chú trọng phân
lập và tuyển chọn ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau nhƣ xử lý nƣớc thải đậm
đặc hữu cơ (Đỗ Thị Tố Uyên và cộng sự, 2003), phân hủy các chất hydrocacbon
mạch vòng (Đinh Thị Thu Hằng và cộng sự, 2003), thu nhận các hoạt chất sinh học
có giá trị nhƣ ubiquinine (Đỗ Thị Tố Uyên và cộng sự,2005).
1.4.

Tổng quan về vi khuẩn Rhodobacter sphaeroides.
Rhodobacter sphaeroides thuộc nhóm vi khuẩn khơng lƣu huỳnh màu tím,

gram âm, hình cầu hoặc hình que (hình 1.2). Có khả năng phát triển bằng cách hơ
hấp hiếu khí, kỵ khí và quang hợp dƣới ánh sáng trong điều kiện kị khí, cũng nhƣ
thực hiện quá trình lên men. Nó có thể cố định nitơ trong khí quyển và CO2 [14].

13


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2. Hình gram của chủng vi khuẩn Rhodobacter sphaeroides quan sát dƣới
vật kính 100X.
R. Sphaeroides có sự hấp thụ mạnh ở bƣớc sóng 365nm từ dải BChla Soret,
hấp

thụ

rộng

trong

khoảng

từ

425

đến

550nm

từ

các

carotenoid

spheroidene/spheroidenone, và một đỉnh nhỏ ở 595nm từ sự chuyển tiếp BChla
Qx.Trong vùng hồng ngoại gần (NIR) là hai cực đại mạnh từ quá trình chuyển đổi

Qy của B800 và B850 BChla. Vùng màu đỏ của quang phổ từ 600 đến 750nm
khơng chứa dải hấp thụ, một đặc tính đƣợc chia sẻ với RC-LH1-PufX [12].
Rhodobacter sphaeroides là một trong những sinh vật điển hình nhất trong
việc nghiên cứu quá trình quang hợp của vi khuẩn. Nó khơng cần trăng trƣởng trong
điều kiện tối ƣu. Việc điều chỉnh quá trình quang hợp của nó rất đƣợc các nhà
nghiên cứu quan tâm, vì R. sphaeroides có một cơ chế phức tạp để nhận biết sự
giảm nồng độ của O2 [15].
Bộ gen của R. sphaeroides rất phức tạp. Nó có hai nhiễm sắc thể, một là 3
Mb (CI) và một là 900 Kb (CII), và năm plasmid xuất hiện tự nhiên. Nhiều gen
đƣợc nhân đôi giữa hai nhiễm sắc thể nhƣng dƣờng nhƣ đƣợc quy định khác biệt.
Hơn nữa, nhiều khung đọc mở (ORF) trên CII dƣờng nhƣ mã hóa các protein có
chức năng khơng xác định. Khi các gen có chức năng không xác định trên CII bị
phá vỡ, nhiều loại hỗ trợ tạo ra kết quả, nhấn mạnh rằng CII không chỉ đơn thuần là
14