Tải bản đầy đủ (.pdf) (83 trang)

Nghiên cứu quá trình phân hủy sinh học cao su thiên nhiên protein bằng tập hợp vi sinh vật

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.1 MB, 83 trang )

..

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu quá trình phân hủy sinh học cao su
thiên nhiên loại protein bằng tập hợp vi sinh vật

NGUYỄN THỊ THU TRANG


Ngành Công nghệ sinh học
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

Giảng viên hƣớng dẫn:

PGS. TS. Nguyễn Lan Hương
Chữ ký của GVHD

Bộ môn:
Viện:

Công nghệ Sinh học
Công nghệ Sinh học & Công nghệ Thực phẩm

HÀ NỘI, 06/2020


TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ


Nghiên cứu quá trình phân hủy sinh học cao su
thiên nhiên loại protein bằng tập hợp vi sinh vật

NGUYỄN THỊ THU TRANG


Ngành Công nghệ sinh học
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

Giảng viên hƣớng dẫn:

PGS. TS. Nguyễn Lan Hương
Chữ ký của GVHD

Bộ môn:
Viện:

Công nghệ Sinh học
Công nghệ Sinh học & Công nghệ Thực phẩm

HÀ NỘI, 06/2020


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trính nghiên cứu khoa học do chính tơi thực
hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Lan Hương. Các số liệu sử dụng
phân tích trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, theo đúng quy định. Các kết quả
nghiên cứu trong luận văn do tơi tự thực hiện, tìm hiểu, phân tích một cách trung
thực và chưa từng được cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào.
Tơi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Tác giả

Nguyễn Thị Thu Trang

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành nhiệm vụ được giao của đề tài, ngồi nỗ lực học hỏi của
bản thân cịn có sự hướng dẫn tận tình của thầy cơ và sự giúp đỡ động viên của
bạn bè, người thân và gia đính.
Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành tới PGS. TS. Nguyễn Lan Hương
– Bộ môn Công nghệ sinh học – Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực
phẩm – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho
tơi trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hồn thành đề tài nghiên cứu này.
Tôi cũng xin cảm ơn TS. Nguyễn Thị Thanh cán bộ phịng thí nghiệm
Trung tâm khoa học và công nghệ cao su, các thầy cô thuộc Viện Công nghệ sinh
học và Công nghệ thực phẩm đã giúp đỡ chỉ bảo tôi trong thời gian làm việc tại
phịng thí nghiệm.
Bên cạnh đó, bố mẹ và bạn bè luôn là động lực cho tôi, đặc biệt là các anh
chị và các bạn làm việc cùng tơi tại Phịng thí nghiệm Trung tâm khoa học và
cơng nghệ cao su đã giúp đỡ tơi rất nhiều trong suốt q trình học tập, nghiên
cứu và hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Sinh viên

Nguyễn Thị Thu Trang


GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... I
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... II
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. V
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ VI
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................................ VII
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
1.1. Cao su thiên nhiên ............................................................................................ 3
1.1.1. Nguồn gốc và sự phát triển của cao su thiên nhiên ...................................3
1.1.2. Thành phần và đặc tính .............................................................................3
1.2. Cao su thiên nhiên loại protein (DPNR) .......................................................... 4
1.2.1. Giới thiệu về DPNR ..................................................................................4
1.2.2. Cơ chế loại protein ....................................................................................5
1.2.3. Phân loại và đặc tính của cao su thiên nhiên loại protein .........................6
1.2.4. Ứng dụng của cao su thiên nhiên loại protein (DPNR) ............................9
1.3. Hiện trạng xử lý phế thải cao su thiên nhiên .................................................. 10
1.3.1. Tình hình xử lý phế thải cao su thiên nhiên ............................................10
1.3.2. Các phương pháp xử lý phế thải cao su ..................................................11
1.4. Phân hủy cao su thiên nhiên bằng vi sinh vật ................................................ 13
1.4.1. Con đường phân hủy cao su thiên nhiên .................................................13
1.4.2. Phân hủy cao su thiên nhiên bằng các chủng vi sinh vật ........................15
1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .................................................... 16
1.5.1. Các nghiên cứu ngoài nước .....................................................................16

1.5.2. Các nghiên cứu trong nước .....................................................................18
1.6. Các phương pháp đánh giá khả năng phân phủy sinh học DPNR bằng vi
sinh vật .................................................................................................................. 19
1.6.1. Phương pháp đánh giá sự giảm khối lượng miếng cao su ......................19
1.6.2. Phương pháp nhuộm Schiff.....................................................................20
1.6.3. Phân tích quang phổ hồng ngoại – FTIR ................................................20
1.6.4. Xác định tập hợp vi sinh vật ...................................................................22
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

iii


CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ................................................... 23
2.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................ 23
2.1.1. Nguồn phân lập .......................................................................................23
2.1.2. Nguồn vi sinh vật có sẵn .........................................................................23
2.1.3. Cơ chất thử KNPH cao su của vi sinh vật ...............................................23
2.1.4. Môi trường ..............................................................................................24
2.1.5. Hóa chất ..................................................................................................25
2.1.6. Thiết bị ....................................................................................................25
2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 26
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu.....................................................................................26
2.2.2. Các phương pháp nghiên cứu..................................................................28
2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 32
2.3.1. Làm giàu tập hợp vi sinh vật ...................................................................32
2.3.2. Phân lập vi sinh vật có khả năng phân hủy (KNPH) cao su ...................33
2.3.3. Đánh giá khả năng phân hủy DPNR của từng chủng vi sinh vật và hỗn
hợp các chủng trong một tập hợp ......................................................................33
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 35
3.1. Khả năng phân hủy DPNR của tập hợp vi sinh vật làm giàu ......................... 35

3.1.1. Đánh giá sự giảm khối lượng DPNR của tập hợp vi sinh vật làm giàu ..35
3.1.2. Sự thay đổi cấu trúc phân tử DPNR từ canh trường làm giàu ................36
3.2. Đánh giá sự biến động tập hợp vi sinh vật trong các canh trường làm giàu .. 40
3.2.1. Sự biến động tập hợp vi sinh vật trong các canh trường làm giàu ..........40
3.2.2. Mối quan hệ giữa tập hợp vi sinh vật của các lần chuyển canh trường
và hiệu quả giảm khối lượng miếng DPNR ......................................................46
3.3. Phân lập vi sinh vật có khả năng phân hủy DPNR từ mẫu đất Sapa ............. 50
3.4. Khả năng phân hủy DPNR bằng tập hợp các chủng lựa chọn ....................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 57
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 65

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

iv


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần của latex cao su thiên nhiên ............................................... 3
Bảng 1.2. Tính chất của cao su DNPR dạng khối .................................................. 8
Bảng 1.3. Ứng dụng của DPNR ............................................................................. 9
ảng 2.1. Thành phần và hàm lượng môi trường khoáng W............................... 24
Bảng 2.2. Thành phần tham gia phản ứng PCR ................................................... 30
Bảng 2.3. Chương trính chạy cho phản ứng PCR ................................................ 31
Bảng 3.1. Tỷ lệ các chi vi khuẩn theo 16S rRNA trong canh trường chứa DPNR
.............................................................................................................................. 42
Bảng 3.2. Mô tả các chủng vi sinh vật phân lập từ mẫu đất Sapa ....................... 51

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương


v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cơng thức hóa học phân tử cao su ......................................................... 4
Hính 1.2. Đồng phân cis - 1,4 của cao su thiên nhiên ............................................ 4
Hình 1.3. Các hạt cao su (a) trước - (b) sau khi mất protein .................................. 5
Hính 1.4. Sơ đồ quy trình chế biến DPNR ............................................................. 6
Hình 1.5. Các sản DPNR của Cơng ty cao su Sumitomo ...................................... 7
Hình 1.6. Cao su DPNR dạng khối và các sản phẩm từ DPNR dạng khối ............ 8
Hình 1.7. Con đường phân giải cao su nhờ vi sinh vật ........................................ 15
Hính 1.8. Phản ứng của nhóm aldehyde với thuốc thử Schiff ............................. 20
Hình 2.1. Mẫu đất thu thập từ đỉnh núi Sapa, tỉnh Lào Cai, Việt Nam ............... 23
Hính 2.2. Sơ đồ quy trình tạo cao su thiên nhiên loại protein ............................. 24
Hình 2.3. Máy quang phổ hồng ngoại FTIR (Jasco-4600, Nhật Bản) ................. 26
Hính 2.4. Sơ đồ nghiên cứu.................................................................................. 27
Hình 2.5. Miếng DPNR tan trong dung dịch Chloroform ................................... 32
Hình 3.1. Hiệu suất giảm khối lượng miếng DPNR sau mỗi lần chuyển canh
trường làm giàu (%) ............................................................................................. 35
Hình 3.2. Phổ FTIR của miếng DPNR trong mơi trường W và ban đầu ............. 37
Hình 3.3. Phổ FTIR của miếng DPNR của mẫu kiểm chứng (KC) và mẫu trong
các canh trường (E1, E3, E6 và E9) của lần làm giàu thứ 1, 3, 6 và 9 ................ 38
Hình 3.4. Tỷ lệ các ngành vi khuẩn trong canh trường chứa DPNR dựa vào trình
tự 16S rRNA......................................................................................................... 41
Hình 3.5. Biểu đồ phân cụm ở mức phân loại ngành ........................................... 47
Hình 3.6. Biểu đồ biplot biểu diễn mối tương quan giữa hiệu suất giảm khối lượng
miếng DPNR và thành phần vi sinh vật ở mức ngành trong canh trường của các
lần chuyển mẫu .................................................................................................... 48
Hình 3.7. Hình thái khuẩn lạc chủng 3D1 phân lập từ mấu đất Sapa .................. 52

Hình 3.8. Nhuộm Schiff chủng 3D1 trên đĩa thạch DPNR 2 lớp ........................ 53
Hính 3.9. Hiệu suất giảm khối lượng miếng DPNR của các chủng vi sinh vật
riêng lẻ và các tập hợp vi sinh vật kết hợp lại ...................................................... 54

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

vi


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Nội dung

ANRPC

Association of Natural Rubber Producing Countries –
Hiệp hội Các nước Sản xuất Cao su tự nhiên

CA

Cluster Analysis – Phân tích cụm

CSTN

Cao su thiên nhiên

DES


Deep Eutectic Solvents

DNA

Deoxyribonucleic Acid
Deproteinized natural rubber – Cao su thiên nhiên loại
protein
Deprotein Natural Rubber with Enzyme – Cao su thiên
nhiên loại protein bằng enzyme
Food anh Drug Administration – Cục quản lý dược
phẩm

DPNR
E-DPNR
FDA
FTIR
GPC
HANR

Fourier Transform InfraRed – Quang phổ hồng ngoại
biến đổi Fourier
Gel permeation chromatography – Sắc ký thẩm thấu
gel
Hight Amoni Natural Rubber – Cao su thiên nhiên
hàm lượng nitơ cao

HNS

Hydroxylamine Neutral Sulphate


KHPH
PBS
PCA
PCR

Khả năng phân hủy
Sodium Phosphate Buffer
Principal Components Analysis
Polymerase Chain Reaction
Protein Precipitation Solution – Dung dịch kết tủa
protein
Sodium Dodecyl Sulfate
Salt/Ethanol Wash Solution DNase-free
Tris-Acetic-EDTA
Tiêu Chuẩn Việt Nam
Upflow Anearobic Sludge Blanket
Deprotein Natural Rubber with Ure
Vi sinh vật

PPS
SDS
SEWS-M
TAE
TCVN
UASB
U-DPNR
vsv

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương


vii


MỞ ĐẦU
Cao su thiên nhiên (CSTN) là vật liệu được sản xuất từ mủ cây cao su
(Hevea brasiliensis). CSTN có nhiều đặc tình tuyệt vời như: tình kháng nước,
tình cách điện, tình dẻo, tình đàn hồi và thân thiện với môi trường nên chúng
được lựa chọn làm vật liệu để sản xuất các thiết bị y tế chuyên dụng (gang tay,
ống dẫn truyền,…), đồ dùng gia đính (lốp xe, nệm cao su, ủng, giầy dép,…), xây
dựng (các loại vật liệu chống trơn trượt sàn), cầu đường, các thiết bị trong các
ngành cơng nghiệp và đóng tàu. Tuy nhiên, hợp phần protein trong mủ cao su
được chứng minh là nguyên nhân chình gây ra dị ứng da khi sử dụng các sản
phẩm có tiếp xúc với con người. ên cạnh đó CSTN chứa hàm lượng protein lớn
gây ra mùi hôi thối trong quá trính bảo quản. Việc loại bỏ protein ra khỏi CSTN
mang lại rất nhiều lợi ìch như: chống dị ứng, làm tăng tình đàn hồi, giảm độ bền
ứng suất, cải thiện độ dẻo của vật liệu nên chịu ma sát, chịu nén tốt nên được
người tiêu dùng ưa chuộng hơn. Do đó xu hướng hiện nay sử dụng CSTN loại
protein (DPNR) để thay thế các loại cao su thông thường.
Ngành cơng nghiệp cao su mang lại lợi ích kinh tế lớn nhưng ngành này
đang gặp khó khăn trong vấn đề xử lý chất thải. Hiện nay biện pháp xử lý chất
thải cao su chủ yếu là phương pháp đốt và chôn lấp. Hạn chế của phương pháp
đốt là gây ơ nhiễm thứ cấp cho khơng khì, cịn phương pháp chôn lấp với thời
gian phân hủy cao su kéo dài nên cần diện tích lớn. Để thúc đẩy thời gian phân
hủy cao su với những giải pháp an toàn thân thiện với mơi trường, các nghiên
cứu trong và ngồi nước tập trung vào việc sử dụng vi sinh vật để phân giải
CSTN. Các nghiên cứu chủ yếu là phân lập các vi sinh vật có khả năng phân giải
cao su. Một số nghiên cứu về gen mã hóa tổng hợp enzyme xúc tác cho các phản
ứng liên quan đến con đường phân giải cao su và tiến hành tạo lập tập hợp vi sinh
vật nhưng chưa đánh giá đầy đủ trên các mẫu canh trường làm giàu từ các nguồn
khác nhau, mặt khác kết quả đem lại hiệu suất phân giải cao su thấp với thời gian

phân giải kéo dài. Trong nghiên cứu này khơng chỉ kích hoạt các tập hợp vi sinh
vật phân hủy CSTN mà còn phân lập các vi sinh vật từ mẫu đất có vị trì địa lý
đặc biệt, chưa chịu tác động của môi trường và không liên quan đến nguồn thải
cao su để nghiên cứu q trình phân hủy sinh học cũng như tím kiếm, đưa ra
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

1


những nhận định, đánh giá về các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy DPNR
tốt. Sau đó thiết lập các tập hợp vi sinh vật phân giải DPNR. Chình lý do đó, tơi
tiến hành đề tài: “Nghiên cứu quá trình phân hủy sinh học cao su thiên nhiên
loại protein bằng tập hợp vi sinh vật”.
Mục tiêu chính của đề tài:
- Nghiên cứu được quá trình phân hủy sinh học cao su thiên nhiên loại
protein bằng tập hợp vi sinh vật.
Nội dung của đề tài, các vấn đề cần đƣợc giải quyết:
- Đánh giá khả năng phân hủy cao su thiên nhiên loại protein của tập hợp
vi sinh vật làm giàu.
- Đánh giá sự biến động tập hợp vi sinh vật trong các canh trường làm
giàu.
- Phân lập vi sinh vật có khả năng phân hủy cao su thiên nhiên loại
protein.
- Đánh giá khả năng phân hủy cao su thiên nhiên loại protein bằng tập hợp
các chủng lựa chọn.

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

2



CHƢƠNG I. TỔNG QUAN

1.1. Cao su thiên nhiên
1.1.1. Nguồn gốc và sự phát triển của cao su thiên nhiên
Cao su thiên nhiên (CSTN) là vật liệu được sản xuất từ mủ cây cao su
(Hevea brasiliensis) thuộc họ Đại kích (Euphorbiaceae). CSTN được phát hiện và
sử dụng tại Nam Mỹ vào thế kỷ 15. Sau đó chúng được đem gieo trồng tại Anh và
phát triển mạnh ở khu vực châu Âu. Tuy nhiên CSTN chỉ được sử dụng phổ biến
vào năm 1839 sau khi q trính lưu hóa được các nhà khoa học tìm ra [12]. Sau
đó cây cao su được gieo trồng khắp thế giới. Ngày nay, cao su được trồng chủ yếu
ở các nước châu Á như Thái Lan, Malaysia, Việt Nam, Philipin, Ấn Độ và Trung
Quốc. Theo thống kê của Hiệp hội Các nước Sản xuất Cao su tự nhiên (ANRPC),
sản lượng CSTN trên thế giới đạt 13,80 triệu tấn vào năm 2019. Sản lượng dự
kiến sẽ tăng 2,7% lên 14,177 triệu tấn vào năm 2020 [36]. Cây cao su được trồng
ở Việt Nam lần đầu tiên vào năm 1897. Đến nay diện tích trồng cây cao su ở Việt
Nam đạt 969.700 ha với gần 67% diện tìch đang trong giai đoạn cho thu hoạch
mủ cho sản lượng đạt 1.094.500 tấn/năm. Việt Nam đã giữ mức năng suất bình
quân 1,6 – 1,7 tấn/ha/năm trong 11 năm liên tục kể từ 2007 [6].
1.1.2. Thành phần và đặc tính
Mủ cao su nhiên nhiên là dạng nhũ tương trong nước của các hạt cao su
với hàm lượng phần khô từ 28%-40% (dạng latex). Kìch thước hạt cao cao su rất
nhỏ, cỡ khoảng 0,05-3µm. Trong 1 gam mủ cao su với hàm lượng khơ 40% có
khoảng 5000 hạt với đường kính trung bình 0,26µm tất cả các hạt này đều ở
trạng thái chuyển động Browner [12]. Các phân tích về latex cao su thiên nhiên
đưa ra con số về thành phần latex như sau:
Bảng 1.1. Thành phần của latex cao su thiên nhiên [12]
STT

Thành phần


Tỉ lệ

STT

1

Cao su

30 ÷ 40%

4

2

Nước

52 ÷ 70%

5

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

Thành phần
Acid béo và dẫn
xuất
Glucid và heterosid

Tỉ lệ
1 ÷ 2%

1%
3


3

Protein

2 ÷ 3%

6

Chất khống

0,3 ÷ 0,7%

Về mặt hóa học, cao su thiên nhiên là polyisoprene. Cơng thức hóa học
như sau:

Hình 1.1. Cơng thức hóa học phân tử cao su [12]
Mạch đại phân tử của cao su thiên nhiên được hính thành từ các mắt xìch
isopren đồng phân cis liên kết với nhau ở vị trì 1,4.

Hình 1.2. Đồng phân cis - 1,4 của cao su thiên nhiên [12]
Ngoài đồng phân cis 1,4, trong cao su thiên nhiên cịn có khoảng 2% mắt
xìch liên kết với nhau ở vị trì 3,4.
1.2. Cao su thiên nhiên loại protein (DPNR)
1.2.1. Giới thiệu về DPNR
Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) đã nhận được báo cáo sự cố
của hàng ngàn phản ứng dị ứng liên quan đến các sản phẩm y tế làm bằng CSTN,

bao gồm: sốc phản vệ, ngừng tim và tử vong. ệnh nhân mắc bệnh gai cột sống có
tỷ lệ dị ứng latex khoảng 30 - 70%. Các nhân viên chăm sóc sức khỏe bị dị ứng
CSTN lên đến 17%. Ngoài ra, các nhân viên hoạt động trong các lĩnh vực khác
như thợ làm tóc, cơng nhân nhà kình và những người sản xuất sản phẩm latex cũng
bị phơi nhiễm với CSTN [29]. Các nghiên cứu bệnh lý đã chỉ ra hợp phần protein
trong CSTN gây ra dị ứng và các tác dụng phụ khi tiếp xúc với chúng. Để khắc
phục tính trạng này, các nghiên cứu tách protein khỏi CSTN đã được thực hiện
[1]. CSTN loại protein (DPNR) là loại CSTN có hàm lượng protein rất thấp, phù
hợp với tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11527:2016 về Latex cao su thiên nhiên cô
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

4


đặc có hàm lượng protein thấp đã được ban hành theo Quyết định số 4126/QĐKHCN ngày 28/12/2016 của

ộ Khoa học và Công nghệ [1]. Hàm lượng

protein trong DPNR thấp nên khi chúng bị phân hủy sẽ giảm thiểu mùi hôi thối
trong q trính bảo quản. DPNR khơng có khả năng gây dị ứng khi tiếp xúc. ên
cạnh đó, tình đàn hồi tăng, độ bền ứng suất giảm và cải thiện độ dẻo của DPNR
nên chúng chịu ma sát, chịu nén tốt so với CSTN do đó được người tiêu dùng ưa
chuộng hơn [10]. Vì vậy, xu thế trong tương lai sẽ sử dụng DPNR thay thế CSTN.
1.2.2. Cơ chế loại protein
Việc loại bỏ protein trong CSTN được tiến hành đối với CSTN ở trạng
thái lỏng do tất cả protein tồn tại trên bề mặt hạt cao su nhờ các tương tác vật lý
hoặc hóa học.

Hình 1.3. Các hạt cao su (a) trƣớc - (b) sau khi mất protein [10]
*Quy trình tách protein:

Quy trính tách protein chủ yếu được thực hiện bẳng hai phương pháp là sử
dụng urea cùng với chất hoạt động bề mặt hoặc sử dụng enzyme. Quy trính loại
protein được thể hiện ở sơ đồ sau:

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

5


H nh 1.4. Sơ đồ quy trình chế biến DPNR [10]
* Quy trình loại bỏ protein trong latex cao su thiên nhiên bằng ure
Mủ cao su tự nhiên có hàm lượng amoniac cao (HANR) được ủ với 0,1%
ure (theo khối lượng) và 1% Sodium Dodecyl Sulfat (SDS). Sau đó ly tâm thu
phần cao su đặc chứa khoảng 30% khối lượng khô. Tiếp tục bổ sung 1% SDS
(theo khối lượng) vào phần cao su đặc này. Sau đó ly tâm làm sạch lần hai để tạo
mủ U-DPNR và mủ fresh U-DPNR.
* Quy trình loại bỏ protein trong latex cao su thiên nhiên bằng enzyme
HANR được ủ với 0,04% enzym proteinase và 1% SDS trong 12 giờ ở
35oC. Sau đó ly tâm thu phần cao su đặc. Tiếp tục bổ sung 1% SDS, sau đó ly
tâm để được mủ E-DPNR và mủ fresh E-DPNR.
Cao su sau khi thu hồi lại bằng ly tâm được đông tụ với methanol và làm
khô đến khối lượng không đổi bằng cách giảm áp ở nhiệt độ thường.
1.2.3. Phân loại và đặc tính của cao su thiên nhiên loại protein
Việc loại bỏ protein trong CSTN chỉ thực hiện khi CSTN ở trạng thái lỏng
(latex), tức là việc protein trong CSTN chỉ có thể thực hiện ở giai đọan sơ chế.
Các sản phẩm DPNR gồm: cao su khối và latex.
1.2.3.1. DPNR dạng latex
Có một số phương pháp để loại protein trong latex cụ thể như sau:
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương


6


- Ly tâm hai lần (phụ lục 3);
- Kem hóa một lần và ly tâm một lần (phụ lục 3).
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11527:2016 về Latex cao su thiên nhiên cơ
đặc có hàm lượng protein thấp phân chia DPNR thành 3 loại phù hợp với các yêu
cầu kỹ thuật được quy định (phụ lục 2).
Hiện nay trên thế giới sản phẩm DPNR thương mại phổ biến là "SeLatex"
(thuộc sở hữu của Công ty cao su Sumitomo). Gang tay SeLatex khơng gây dị
ứng cho những người có làn da nhạy cảm. Sản phẩm này đã đáp ứng nhiều nhu
cầu mới, bao gồm cả chống dị ứng [73].

Hình 1.5. Các sản DPNR của Cơng ty cao su Sumitomo[73]
1.2.3.2. DPNR dạng khối
Có hai dạng DPNR dạng khối: DPNR-CV (độ nhớt ổn định) và DPNR-S
(độ nhớt không ổn định). Để độ nhớt ổn định người ta xử lý thêm DPNR với
Hydroxylamine Neutral Sulphate (HNS) trong q trình tạo đơng. Người ta
thường đề cập đến DPNR-S ví sản xuất DPNR-CV chỉ cần xử lý thêm HNS trong
q trính tạo đơng.
- DPNR-CV: Độ nhớt ổn định ở khoảng 60 - 70 đơn vị Mooney. Quy trính
sản xuất DPNR-CV được mơ tả trong phụ lục 4.
- DPNR-S: Khơng có tính năng ổn định độ nhớt. Độ nhớt ban đầu từ 70 80 đơn vị Mooney, DPNR-S có độ cứng nhỏ hơn rất nhiều so với CSTN [14].

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

7


Hình 1.6. Cao su DPNR dạng khối và các sản phẩm từ DPNR dạng khối [14]

1.2.3.3. Đặc tính của DPNR
Đặc tính của cao su DPNR dạng khối được chỉ ra ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Tính chất của cao su DNPR dạng khối [14]
STT
1

2

3

4

Tính chất
ụi bẩn được giữ lại trên sàng
44 khẩu độ (% khối lượng max)
Hàm lượng tro (% khối lượng
max)
Hàm lượng nitơ (% khối lượng
max)
Hàm lượng chất bay hơi (% khối
lượng max)

DPNR-CV

DPNR-S

0,01

0,01


0,15

0,15

0,12

0,12

0,3

0,3

5

Độ nhớt Mooney

60-70

-

6

Kháng nguyên protein AP (max)

8

-

7


Độ dẻo Wallace (phút)

-

35

Cao su tiêu chuẩn Malaysia (SMR) được chứng minh là vật liệu tiềm năng
để sản xuất các bộ phận kỹ thuật, đặc biệt cho các bộ phận của ô tơ. Các đặc tình
của DPNR-CV và DPNR-S được chứng minh tốt hơn so với cao su tiêu chuẩn
(SMR). Việc chống giảm xóc ở bộ phận làm từ vật liệu DPNR khi kết hợp với chất
hoạt động bề mặt anion trong quá trính xử lý đạt hiệu quả tốt hơn [61].

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

8


1.2.4. Ứng dụng của cao su thiên nhiên loại protein (DPNR)
DPNR được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực bao gồm: giao thông,
công nghiệp, tiêu dùng, vệ sinh và y tế. DPNR có khả năng phản ứng cao hơn
trong các phản ứng biến tính do protein bị loại nên các tác nhân biến tính dễ
tương tác với bề mặt hạt cao su hơn. Khi hàm lượng protein giảm, điện trở của
vật liệu cao su cũng tăng và khả năng hấp thụ nước giảm mạnh rất thích hợp cho
việc sản xuất các sản phẩm cách điện và giảm khả năng bị nấm mốc trong quá
trính lưu trữ, sử dụng. Mặt khác DPNR là dạng CSTN được tinh chế cao với hàm
lượng nitơ và tro rất thấp, độ hấp thụ nước cũng thấp nên DPNR rất phù hợp cho
các ứng dụng ngành điện và kỹ thuật (chế tạo các bộ cách ly địa chấn phục vụ
cho nhu cầu xây dựng ở các khu vực dễ bị động đất). DPNR cũng thể hiện độ dão
thấp nên rất cần thiết cho các ứng dụng trên. Việc loại bỏ protein từ CSTN làm
giảm mức nhạy ẩm của chúng nên cải thiện các tính chất kỹ thuật do đó DPNR

cịn có nhiều ứng dụng khác nhau. Ngoài ra, DPNR được dùng trong sản xuất
gang tay, bóng bay, mút thạch tán kem nền, nệm, ống thơng y tế, chất bịt kín và
miếng đệm cao su nha khoa [42].
Bảng 1.3. Ứng dụng của DPNR [14]
STT

1

2

3

4

Đặc tính

Ứng dụng

Hồi phục ứng suất và độ

Con dấu, vòng đệm, khếp nối mềm cao

dão thấp

su, bộ phận gắn ống thủy lực

Hấp thụ nước chậm

Ứng dụng cho vật dụng dưới biển, ống
nhún cao su cho xe ơ tơ


Đặc tình động vật liệu

Giá treo chống rung

tốt
Hàm lượng protein thấp

Ứng dụng trong y tế và thực phẩm

Như vậy DPNR với những ưu điểm nổi bật đã được ứng dụng rộng rãi
khiến chúng trở thành một phần quan trọng không thể thiếu trong đời sống.

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

9


1.3. Hiện trạng xử lý phế thải cao su thiên nhiên
1.3.1. Tình hình xử lý phế thải cao su thiên nhiên
Nhu cầu đối với nguyên liệu cao su trên thế giới ngày càng lớn mở ra
nhưng cơ hội phát triển cho ngành công nghiệp cao su. Song song với những cơ
hội và thuận lợi là những điểm yếu mà ngành cơng nghiệp cao su cần khắc phục,
đó là những sản phẩm được chế biến từ CSTN bị thải ra môi trường. Nếu khơng
có biện pháp xử lý thìch hợp sẽ gây ra nhiều hậu quả về ô nhiễm môi trường.
Hiện nay trên thế giới chưa có thống kê cụ thể nào về lượng DPNR thải ra
môi trường. Mặc dù nhà sản xuất đã ghi nhãn chỉ định loại sản phẩm chống dị
ứng nhưng chúng không được phân loại trước khi thải ra mơi trường. Do đó việc
thống kê chỉ dừng lại ở tổng số gang tay và lốp xe được thải ra mơi trường.
1.3.1.1. Tình hình xử lý phế thải cao su thiên nhiên trên thế giới

Hàng năm trên thế giới thải ra môi trường khoảng 1,5 tỷ lốp xe phế liệu do
đó sẽ tác động lớn đến mơi trường đất và khơng khí [70]. Các phương pháp xử lý
chủ yếu là chôn lấp và đốt. Theo số liệu thống kê tại Hoa Kỳ, năm 2019 đã thải
ra hơn 300 triệu chiếc lốp ô tô tương đương với khối lượng khoảng 4,6 triệu tấn.
Tỷ lệ lốp xe phế thải được tái chế nhỏ hơn 7%, tỷ lệ đốt là 11%, tỷ lệ chôn lấp là
78% và 5% được xuất khẩu sang nước khác [21]. Hiện nay có hơn 2 tỷ chiếc lốp
ô tô đang nằm trong các hố rác và các kho chứa trên khắp nước Mỹ. Tại Anh,
hàng năm có khoảng 40 triệu chiếc lốp phế thải. Lượng săm lốp xe phế thải tăng
lên đáng kể mỗi năm nhu cầu di chuyển của con người ngày càng tăng khiến lốp
xe bị vứt bỏ ngày càng nhiều. Lượng lốp xe đang lấp dần các bãi đất trống. Tại
California, lốp xe phế thải được thu gom và sử dụng chúng trong việc làm đường
bê tơng nhựa cao su hóa [5]. Cơng nghệ nhiệt phân cũng được nhiều công ty xử
lý môi trường trên thế giới áp dụng. Quá trính nhiệt phân lốp xe cao su phế thải
xuất hiện tại nhà máy Waste Gen (Anh) vào năm 1989 và nhà máy tại Hamburg
(L

Đức) vào năm 2002. Công suất xử lý của các nhà máy này là 110.000 tấn

cao su/1 năm. Sau đó quá trính nhiệt phân lốp xe cao su phế thải xuất hiện ở
nhiều nước như Thụy Sỹ, Mỹ, Nga, Ucraina, Ấn Độ và nhiều nước khác [7]. Tại
Ấn Độ, hiện nay có 637 nhà máy nhiệt phân cao su phê thải. Công nghệ đốt cũng
được áp dụng khắp nơi trên thế giới để xử lý lốp cao su phế thải.
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

10


1.3.1.2. Tình hình xử lý phế thải cao su thiên nhiên ở Việt Nam
Hiện nay Việt Nam có trên 15 triệu xe gắn máy, 10 triệu xe đạp và gần
500 nghìn xe ơ tơ nên Việt Nam được đánh giá là thị trường đầy tiềm năng của

ngành sản xuất săm lốp nhưng cũng được dự đoán sẽ tạo số lượng cao su phế thải
khổng lồ [5]. Hàng năm Việt Nam thải ra khoảng 400.000 tấn cao su phế liệu.
Hiện nay có khoảng 50% số lốp xe phế thải bị vứt trên mặt đất, 40% lốp xe phế
thải được tiêu huỷ bằng phương pháp đốt và chỉ 10% được tái sử dụng [8]. Công
nghệ nhiệt phân đã xuất hiện ở Việt Nam vài năm trở lại đây [9].
1.3.2. Các phƣơng pháp xử lý phế thải cao su
1.3.2.1. Phương pháp nhiệt phân
Nhiệt phân (Pyrolysis) là q trính nhiệt hóa vật liệu hữu cơ ở nhiệt độ cao
mà khơng có sự tham gia của oxy. Q trính này thực chất là nung nóng các chất
thải từ cao su ở khoảng 300-800oC. Quá trình này cịn được gọi là q trình
“depolyme hóa”. Q trính này bẻ các polyme của cao su thành hàng trăm, hàng
nghìn phân tử cacbon thành các đoạn polyme nhỏ có từ 15 đến 30 phân tử
cacbon. Công nghệ nhiệt phân lốp xe và các loại rác có nguồn gốc từ cao su đã
qua sử dụng trở thành dầu FO-R (Fuel Oils), than cacbon đen, khì gas...
1.3.2.2. Phương pháp đốt và phát điện
Phương pháp đốt là sử dụng nhiệt độ cao có sự tham gia của oxy để
chuyển hóa hồn tồn cao su thành CO2 và H2O. Có 2 phương pháp đốt chình:
Cơng nghệ đốt cả đống và đốt tầng lỏng. Cả 2 phương pháp này đều khiến mơi
trường khơng khì bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Do đó, lị đốt phải được thiết kế
phù hợp để kiểm sốt khì thải và trang bị máy lọc để loại bỏ các hợp chất gây ô
nhiễm chứa clo (chloroprene) [67].
Nhiệt sinh ra trong quá trình đốt phế thải cao su được sử dụng để hóa hơi
nước chạy turbin phát điện. Nhiệt thu được từ việc đốt trực tiếp tạo ra hơi nước
với áp suất cho trước, sau đó gia nhiệt để tạo hơi quá nhiệt. Q trình này bao
gồm các cơng đoạn: khí hóa – làm sạch khí – động cơ – phát điện. Q trình này
có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao. Với nhiệt trị của phế thải cao su khoảng
23238 kJ/kg, việc gia nhiệt hoặc đốt tạo khí sẽ đưa phế thải cao su thành một
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

11



nguồn nhiên liệu quan trọng [13]. Ưu điểm của phương pháp này là xử lý được
phế thải cao su lẫn trong rác thải sinh hoạt. Nhược điểm: tiêu tốn nhiên liệu nước,
chì phì vận hành lớn, q trính vận hành phức tạp.
Việc xử lý phế thải cao su càng trở nên khó khăn do khối lượng lớn lốp
cao su được sản xuất với độ bền cao. Những chiếc lốp này là một trong những
nguồn chất thải hữu cơ lớn nhất. Các phương pháp xử lý phổ biến nhất hiện nay
là nhiệt phân hoặc đốt lốp xe trong lò nung. Tuy nhiên, những phương pháp này
đều gây ra ô nhiễm môi trường thứ cấp [59].
1.3.2.3. Phương pháp chôn lấp
Săm, lốp, gang tay, các vật dụng y tế và các loại rác thải cao su tương tự
lẫn trong rác thải sinh hoạt từ các hộ gia đính sẽ được chuyên chở tới các bãi rác
đã được xây dựng trước để tiến hành chôn lấp. Ưu điểm của công nghệ này là:
đơn giản, chi phì xử lý thấp. Nhược điểm là: thời gian phân hủy trong đất chậm
(phân hủy hoàn toàn mất khoảng 50-80 năm) do đó địi hỏi diện tìch sử dụng đất
lớn nên chiếm nhiều đất đai trồng trọt. Phương pháp này được áp dụng phổ biến
ở các nước đang phát triển.
Đặc thù của cao su là rất khó phân giải, phải mất vài chục năm cao su mới
phân giải được trong đất. Phương pháp chôn lấp đã được áp dụng để xử lý chất
thải cao su nhưng hạn chế là thời gian phân giải dài rất dài. Do đó người ta
nghiên cứu bổ sung vi sinh vật hoặc tạo ra các điều kiện thích hợp để thúc đẩy
q trình phân giải cao su an tồn và thân thiện với mơi trường vì khơng tạo ra ơ
nhiễm thứ cấp.
1.3.2.4. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học dùng trong xử lý phế thải cao su được biết đến
ngày nay bao gồm: sử dụng vi sinh vật hoặc enzyme được tiết ra từ vi sinh vật.
* Sử dụng vi sinh vật: Phân hủy phế thải cao su nhờ hoạt động của vi
sinh vật. Quá trình này đã được nghiên cứu gần 100 năm nhưng cơ chế phân hủy
còn rất hạn chế. Phân hủy cao su nhờ vi sinh vật là một quá trình biến đổi các

hợp chất hữu cơ cao phân tử (chủ yếu là isoprene) thành các hợp chất đơn giản
hơn và tiếp tục khống hóa và phân phối lại qua các chu kỳ nguyên tố tạo thành
khí metan (con đường phân hủy kỵ khí) hoặc tạo thành nước và cacbon dioxide
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

12


(con đường phân hủy hiếu khí). Vi sinh vật tiết ra các enzyme xúc tác cho sự
phân cắt của các polyme. Phạm vi và tốc độ của quá trình này phụ thuộc vào sự
tương tác giữa môi trường, số lượng và lồi vi sinh vật có mặt và cấu trúc hóa
học của các hợp chất bị phân hủy [21].
* Sử dụng enzyme từ vi sinh vật: Người ta tiến hành phân lập các chủng
vì sinh vật có khả năng phân hủy CSTN và xác định các enzyme tiết ra từ vi sinh
vật đó. Enzyme có khả năng phân giải CSTN được thu hồi và sử dụng [66].
Nhiều nghiên cứu sử dụng enzyme để phân giải CSTN cũng đã được mô tả
[16,66].
Các vùng đất có điều kiện dinh dưỡng, độ ẩm, độ thống khí, pH khác
nhau nên sự phân bố các vi sinh vật cũng khác nhau. Người ta phân lập, tuyển
chọn các vi sinh vật có khả năng phân giải CSTN. Một số vật liệu cao su cũng
được khảo sát khả năng phân hủy sinh học ở điều kiện tối ưu trong phịng thì
nghiệm nhưng những kết quả này có thể khơng tương đồng khi thực hiện ngồi
mơi trường do các yếu tố mơi trường có nhiều thay đổi theo thời gian. Do đó, để
cho q trình phân hủy ấy đạt hiệu quả cao và triệt để cần tạo ra các điều kiện tối
ưu cho những vi sinh vật tham gia phân huỷ. Ví vậy, việc phân hủy sinh học
DPNR cần được nghiên cứu và làm sáng tỏ [15].
1.4. Phân hủy cao su thiên nhiên bằng vi sinh vật
1.4.1. Con đƣờng phân hủy cao su thiên nhiên
Vai trò của vi sinh vật trong q trình phân giải là giải phóng các enzyme
ngoại bào để thủy phân các chuỗi polyisoprene thành các phân tử nhỏ và các sản

phẩm này được hấp thu vào các tế bào để sử dụng là một nguồn cacbon và năng
lượng. Các sản phẩm cuối cùng của quá trình này là CO2, H2O và các sản phẩm
phụ chúng có thể được sử dụng bởi các lồi vi sinh vật khác [55]. Hiện nay hai
enzyme đóng vai trị chình trong q tính phân giải cao su thiên nhiên được biết
đến là Lcp (Latex-clearing protein) và RoxA (Rubber oxygenase A) [50].
Lcp xúc tác cho phản ứng đầu tiên của quá trình phân giải poly(cis-1,4isoprene) tạo thành thành các aldehyde và xetone của isoprenoid, sau đó các sản
phẩm này tiếp tục được oxy hóa tiếp thành axit của các isoprenoid tương ứng.
Các axit của isoprenoid tiếp tục được oxy hóa [76]. Lcp được phát hiện đầu tiên
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

13


ở chủng Streptomyces sp. K30 (Rose và cộng sự, 2005) [69]. Lcp cũng được tìm
thấy trong các vi sinh vật phân giải cao su gram dương bao gồm chủng
Streptomyces LCIC4, chủng Actinoplanes OR16, Nocardia farcinica E1,
Nocardia nova SH22a, Gordonia westfalica Kb1 và Gordoniapolyisoprenivorans
VH2 [26].
Enzyme cũng chịu trách nhiệm phân giải trong giai đoạn đầu tiên của quá
trình phân giải cao su thứ 2 là RoxA. Enzyme này được tìm thấy đầu tiên từ
chủng Xanthomonas sp. 35Y ngoài ra chúng cũng được tìm thấy ở các chủng
thuộc chi Myxobacteria [46]. Tuy nhiên cho đến nay chỉ có enzyme RoxA ở
chủng Xanthomonas sp. 35Y được nghiên cứu cụ thể và chi tiết. Enzyme RoxA
hoạt động như một dioxygenase, xúc tác cho phản ứng phân giải để tạo ra các sản
phẩm chủ yếu là tri-isoprenoid C15 đồng nhất, 12-oxo-4,8-dimethyltrideca-4,8diene-1-al (ODTD). Các sản phẩm được tạo bởi Lcp không đồng nhất và lớn hơn
ODTD [16].
Con đường phân giải cao su nhờ vi sinh vật được dự đốn là các poly(cis1,4-isoprene) bị oxy hóa và phân tách thành các axit của isoprenoid, sau đó các
sản phẩm này sẽ được vận chuyển vào trong tế bào vi sinh vật và tiếp tục con
đường oxy hóa β như hính 1.7 [50]:


GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

14


Hình 1.7. Con đƣờng phân giải cao su nhờ vi sinh vật [65]
1.4.2. Phân hủy cao su thiên nhiên bằng các chủng vi sinh vật
Vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm mốc đều có khả năng phân giải cao su [27].
Các vi sinh vật phân giải cao su có thể được chia làm hai nhóm chính:
- Nhóm thứ nhất: các vi sinh vật tạo ra các vùng sáng (vòng thủy phân)
trên đĩa thạch có chứa cao su. Các thành viên của nhóm này thường là các lồi vi
khuẩn gram dương và các xạ khuẩn, điển hình là Actinoplanes, Micromonospora,
Streptomyces. Chỉ có một số ít vi khuẩn gram âm thuộc nhóm này là
Xanthomonas 35Y, Rhizobacter gummiphilus NS21. Đã có 50 chủng vi sinh vật
phân hủy cao su hình thành vùng sáng được công bố. Tất cả các vi sinh vật này
đều thuộc nhóm xạ khuẩn [27].
- Nhóm thứ hai: các vi sinh vật khơng tạo ra bất kỳ vùng sáng nào (vịng
thủy phân) trên đĩa thạch có chứa cao su. Vi sinh vật phải được tiếp xúc trực tiếp
với cao su, tức là chúng phải được nuôi cấy trong môi trường lỏng chứa các loại
muối khoáng và cao su. Đại diện của nhóm này là Gordonia, Mycobacterium,
Nocardia và Rhodococcus [54].

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương

15


1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc
1.5.1. Các nghiên cứu ngoài nƣớc
Các nghiên cứu về vi sinh vật phân hủy cao su đã xuất hiện hàng trăm

năm. Soëhngen và Fol (1914) đã sử dụng màng CSTN để phân lập vi sinh vật có
khả năng phân hủy cao su [48]. Spence và van Niel (1936) đã cải tiến kỹ thuật
này bằng cách sử dụng môi trường thạch và muối khoáng kết hợp với việc đổ
chồng CSTN lên lớp thạch nhằm phát hiện ra các vòng thủy phân bởi vi sinh vật
[40]. Việc thực hiện phân lập và nuôi cấy các vi sinh vật phân hủy cao su trên đĩa
môi trường thạch 2 lớp: lớp dưới chứa muối khoáng, lớp trên chứa cao su hoặc
mủ là một thành tựu quan trọng.
Tsuchii và Takeda (1990) đã xác định các chủng thuộc chi Xanthomonas
tạo ra acetonyl-diprenyl-acetaldehyde từ quá trình phân giải cao su [52].
Jendrossek và cộng sự (1997) đã sử dụng môi trường khống có bổ sung miếng
CSTN là nguồn cacbon duy nhất để phân lập các vi sinh vật. Kết quả đã phân lập
được 1220 chủng vi sinh vật khác nhau. Sau khi sàng lọc thu được 46 chủng vi
khuẩn phân hủy CSTN, trong đó 31 chủng thuộc chi Streptomyces, 5 chủng thuộc
chi Micromonospora, 3 chủng thuộc chi Actinoplanes, 2 chủng thuộc chi
Nocardia, 1 chủng thuộc chi Dactylosporangium, 1 chủng thuộc chi
Actinomadura và 3 chủng chưa xác định [48].
Claudia Gallert (2000) đã phân lập được chủng Streptomyces La7 có khả
năng phân giải cao su. Sau 70 ngày nuôi cấy với gang tay cao su, độ giảm khối
lượng cao su đạt 30% [57]. H.m. Rifaat và M. a. Yosery (2004) đã tiến hành
phân lập từ các hệ sinh thái khác nhau được 42 vi khuẩn phân hủy cao su, trong
đó: 31 chủng thuộc chi Streptomyces, 5 chủng thuộc chi Micromonospora, 3
chủng thuộc chi Actinoplanes, 2 chủng thuộc chi Gordona và 1 chủng thuộc chi
Nocardia. Tất cả các chủng này đều là vi khuẩn gram dương [68]. Shunsuke Imai
và cộng sự (2011) đã phân lập được 3 chủng vi sinh vật là Streptomyces LCIC4,
Actinoplanes OR16 và Methylibium NS2. Chủng Methylibium NS2 là chủng vi
khuẩn phân hủy cao su gram âm đầu tiên được phát hiện. Các sản phẩm tạo ra
trong quá trình vi sinh vật phân hủy cao su của các chủng này bằng phương pháp
GPC chỉ ra các chủng LCIC4 và OR16 chuyển đổi các poly(cis-1,4-isoprene)
thành các oligo(cis-1,4-isoprene). Chủng NS21 có hoạt tính phân hủy yếu hơn
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Lan Hương


16


×