Lợi ích bất ngờ của vi khuẩn với môi trường

Vi khuẩn ăn asenic

Nhiều vùng nông thôn phải khoan giếng lấy nước ngầm. Một trong những chất độc có trong nước ngầm là asenic. Dùng lâu năm thứ nước ô nhiễm này, asenic sẽ tích tụ nhiều trong da, tóc, móng và trong các tổ chức nhiều biểu mô như niêm mạc vòm miệng thực quản dạ dày, ruột non gây tổn thương các tổ chức này điển hình là biến đổi sắc tố da, ung thư da, nhiễm độc thai nghén, sinh con thiếu cân, thai chết lưu và ung thư. Rất nhiều vùng ở Pakistan, Ấn Độ, Argentina, New Zealand, Australia và ngay ở một số vùng ở nước ta bị vấn nạn này. Có thể dùng bể lọc (qua cát than) để kết tủa, kết hợp với phun để ôxy hóa asenic. Tuy nhiên, biện pháp lọc sẽ ít có hiệu lực nếu sắt trong nước có nồng độ lớn hơn 0,05mg/ml.

Sau nhiều năm tìm kiếm, các nhà khoa học Australia đã tìm ra loài vi khuẩn ký sinh ở cừu, ngựa có khả năng hấp thu được chất độc asenic. Giáo sư Megh Mallavarapu đánh giá đây là một may mắn lớn. Bằng cách dùng vi khuẩn này, người ta đã thử làm sạch asenic cho nhiều vùng ở các nước nói trên. So với phương pháp dùng bể lọc thì phương pháp dùng vi khuẩn đỡ tốn kém hơn nhiều lần.

Vi khuẩn hóa giải uranium

Vi khuẩn Shewanella oneidensis.

Chất phóng xạ uranium sở dĩ đi vào được xa, thâm nhập vào cây cối, động vật là do chúng ở dưới dạng tan được trong nước. Sau hơn một thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học Mỹ đã tìm ra được vi khuẩn Shewanella oneidensis. Loài vi khuẩn này liên kết với nhau thành chuỗi, mỗi chuỗi dài 5mm, tạo ra một mạng lưới chằng chịt. Đây là loại kị khí không bắt buộc. Khi không có ôxy chúng tách lấy các điện tử của phân tử uranium rồi sau đó bằng các phản ứng sinh học khác, vừa tạo ra năng lượng cho mình vừa biến phân tử uranium thành dioxit uranium (UO2) còn gọi là uranid. Uranid không tan trong nước nên không thể đi xa, không thể thâm nhập vào thực vật, động vật, không độc. Như vậy vi khuẩn Shewanella oneidensis đã chuyển phân tử uranium ác tính thành dioxit uranium lành tính.

Trong quá trình sinh sống, vi khuẩn tiết ra chất nhờn và vì cấu tạo của nó là một màng lưới chằng chịt (như nói trên) nên chúng sẽ tạo ra một màng như màng lọc. Nước nhiễm chất phóng xạ uranium hòa tan khi đi qua màng lọc vi khuẩn này sẽ bị vi khuẩn chuyển thành dioxit uranium không tan, bị giữ lại trước màng lọc. Cách làm này đơn giản như cột lọc ion mà màng lọc là vi khuẩn Shewanella oneidensis.

Vấn đề còn lại cần giải quyết của nghiên cứu này là tạo ta một chủng vi khuẩn Shewanella oneidensis sinh sôi nảy nở nhanh, mạnh đồng thời có thể thực hiện phản ứng sinh học này ngay cả khi có hay không có ôxy. Công đoạn nghiên cứu này không khó bằng công đoạn đầu, nằm trong tầm tay của các nhà khoa học.

Từ lâu, các nhà công nghệ sinh học dùng vi khuẩn tạo ra các phản ứng sinh học bán tổng hợp dược phẩm trên quy mô công nghiệp. Tuy nhiên, cho vi khuẩn hấp thu hoặc hóa giải chất ô nhiễm là một hướng đi mới. Bằng hướng đi này, có khả năng giải quyết được các vùng ô nhiễm rộng lớn, với kỹ thuật không quá phức tạp, rẻ tiền.

Nguồn: Sức khoẻ & Đời sống, 20/3/2008