Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn ưa nhiệt từ suối nước nóng trường xuân có khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase bền nhiệt

Tóm tắt

Suối khoáng nóng là một trong những môi trường sống chính của các vi sinh vật ưa nhiệt - nguồn cung cấp nhiều hoạt chất sinh học quan trọng được ứng dụng trong công nghiệp, đặc biệt là các enzyme bền nhiệt. Mục tiêu của nghiên cứu này là phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn ưa nhiệt có khả năng sinh enzyme chitinase bền nhiệt từ suối nước nóng Trường Xuân, Ninh Hoà, tỉnh Khánh Hoà. Từ 20 mẫu nước, bùn và đất, đã phân lập được 63 chủng ưa nhiệt, trong số đó 18 chủng có khả năng sinh enzyme chitinase. Chủng TX9 thể hiện hoạt tính enzyme chitinase cao nhất với đường kính vòng phân giải chitin 25,33 ± 0,58 mm. Chủng TX9 có khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase có hoạt độ cao nhất khi nuôi cấy ở 50^oC với tốc độ lắc 180 rpm trong 48 giờ. Enzyme chitinase sinh ra từ chủng này có đặc tính bền nhiệt trong khoảng nhiệt độ từ 50^oC - 70^oC trong 60 phút. Kết quả nhuộm Gram và thử nghiệm sinh hóa cho thấy chủng TX9 là vi khuẩn hình que, gram dương, catalase dương tính và sinh bào tử. Từ kết quả phân tích trình tự gen16S rRNA, chủng TX9 được xác định thuộc loài Bacillus licheniformis với độ tương đồng 99,85%. Từ các kết quả thu được cho thấy chủng vi khuẩn ưa nhiệt Bacillus licheniformis TX9 là chủng tiềm năng sinh enzyme chitinase bền nhiệt theo định hướng ứng dụng sử dụng trong công nghiệp như xử lý môi trường.

Từ khóa: Bacillus licheniformis, chitinase, enzyme bền nhiệt, suối nước nóng Trường Xuân

ABSTRACT

Hot mineral springs are the primary habitats of thermophilic microorganisms, and serve as sources of many important biologically active substances used in industry, especially heat-stable enzymes. This study aimed to isolate and screen thermophilic bacterial strains capable of producing thermostable chitinase from Truong Xuan hot spring in Ninh Hoa town, Khanh Hoa province. A total of 63 bacterial isolates were obtained from 20 samples of water, mud, and soil collected from the hot spring area, of which 18 demonstrated chitinase-producing activity. Among them, TX9 exhibited the highest chitinase activity, with a clear zone on a chitin agar plate of 25.33 ± 0,58 mm. TX9 produced the highest activity when incubated at 50^oC in a 180 rpm rotary shaker for 48 hours. This crude chitinase retained thermal stability within the temperature range of  50^oC to 70^oC for 60 minutes. Results of Gram staining and biochemical tests identified TX9 strain as Gram-positive, rod-shaped, catalase-positive, and spore-forming bacterium. Based on 16S rRNA gene sequence analysis, strain TX9 was identified as Bacillus licheniformis with 99.85% sequence similarity. These findings indicate that Bacillus licheniformis TX9 is a promising thermophilic bacterium  for thermostable chitinase production, with potential industrial applications, especially in environmental treatment.

Keywords: Bacillus licheniformis, chitinase, thermostable enzyme, Truong Xuan hot spring.