Chủng vi khuẩn mới phân giải ammonia và nitrit trong ao nuôi tôm

Ammonia và nitrit là hai trong số các chỉ số quan trọng nhất trong quản lý nước canh tác vì độc tính của chúng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống sót của động vật thủy sinh và năng suất nuôi.

Do đó, các nhà khoa học đã tìm kiếm một phương pháp an toàn, hiệu quả và đơn giản để loại bỏ ammonia và nitrit trong nước ao nuôi. Trong một nghiên cứu mới đây, người ta đã chỉ ra rằng một chủng vi khuẩn Sphingomonas sp. LPN080 được phân lập và sàng lọc từ nước ao nuôi tôm có thể loại bỏ hoàn toàn cả ammonia và nitrit.

Sphingomonas là gì?

Giới: Vi khuẩn 

Ngành: Proteobacteria

Lớp: Alphaproteobacteria

Bộ: Sphingomonadales

Họ: Sphingomonadaceae

Chi: Sphingomonas

Sphingomonas được xác định vào năm 1990, là một loại vi khuẩn hình que có màu vàng hoặc trắng. 

Sphingomonas đã được tìm thấy trong các môi trường khác nhau, bao gồm dưới nước (nước ngọt và nước biển), trên cạn, hệ thống rễ cây, mẫu vật, trầm tích, thậm chí ở một số vùng bị ô nhiễm.... Sự phân bố rộng rãi của nó trong môi trường là do khả năng sử dụng một loạt các hợp chất hữu cơ để phát triển và tồn tại trong điều kiện dinh dưỡng thấp. Nhiều nghiên cứu cho thấy, Sphingomonas có thể sử dụng các chất gây ô nhiễm như một nguồn năng lượng, giúp chúng tăng trưởng và có thể cạnh tranh thành công với các sinh vật bản địa trong các môi trường khác nhau.

Khả năng làm giảm hàm lượng ammonia và nitrit của Sphingomonas sp. LPN080

Các nhà khoa học đã thu thập mẫu nước từ các ao nuôi tôm thẻ, tiến hành nuôi cấy, phân lập và nhận dạng phân tử để phát hiện ra khả năng kiểm soát ammonia và nitrite của Sphingomonas sp. LPN080 từ 20 loại vi khuẩn khác nhau.

Khả năng chuyển hóa ammonia

Sau 48 giờ nuôi cấy, nồng độ ammonia của các mẫu nước đã giảm từ 8 mg/L xuống còn 0,3 mg/L (tương đương 96%). Trong khi đó, nồng độ ammonia của nhóm đối chứng gần như không thay đổi. Ngoài ra, nồng độ nitrit cũng đã được kiểm tra trong toàn bộ quá trình và kết quả cho thấy nồng độ nitrit không bị phát hiện.

Như vậy, Sphingomonas sp. LPN080 có thể loại bỏ ammonia một cách hiệu quả trong một thời gian ngắn mà không cần tích lũy nitrit. Vì không có nguồn nitơ nào bị khử trong môi trường ngoại trừ ammonia nên chỉ có một khả năng: Sprialomonas sp. LPN080 có thể đồng hóa ammonia vào các thành phần tế bào của nó.

Khả năng chuyển hóa nitrit

Tương tự như đối với ammonia, nồng độ nitrit đã giảm từ 5 mg/L xuống còn 0,8 mg/L (tương đương 81%) trong các nghiệm thức và gần như không thay đổi trong nhóm đối chứng. Nồng độ của ammonia cũng đã được thử nghiệm trong quá trình giám sát và kết quả chỉ ra rằng chỉ có nồng độ rất thấp ammonia (<0,1 mg /L) được phát hiện.

Các nhà khoa học giải thích rằng, trong trường hợp này, nitrite là nguồn nitơ duy nhất cho sự phát triển của Sphingomonas sp. LPN080. Vì nitrite không thể được chuyển đổi thành amoniac bởi vi khuẩn, cho nên nitrite đã được chuyển hóa thành nitrat và nitrat sau đó được hấp thụ bởi chủng LPN080.

Chính nhờ vào khả năng loại thải ammonia và nitrit, chủng Sprialomonas sp. LPN080 có thể gián tiếp ức chế sự phát triển của Vibrio spp. trong nước có bổ sung glucose. LPN080 cho thấy độ an toàn sinh học cao đối với tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei. Tất cả những kết quả này đã chứng minh rằng Sphingomonas sp. LPN080 có giá trị kinh tế tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản và ngay cả trong xử lý nước thải nhất là nước thải nuôi tôm thẻ chân trắng.

Nhóm nghiên cứu: Long Yun, Zonghe Yua, Yinyin Li, Peng Luo, Xiao Jiang, Yushun Tian, Xiongqi Ding. Báo cáo tiếng anh đăng trên tạp chí Aquaculture.