Đặt vấn đề Xã hội ngày cảng phát triển, sự tân tiến, hiện đại về máy móc kỹ thuật, khoa học công nghệ tạo ra cho con người nhiều sản phẩm phục vụ cho sinh hoạt, lợi nhuận, tiện nghi. Điền hình của sản phẩm công nghệ đó là nhựa. Không thê phủ nhận sự tiện nghi và hiệu quả của nhựa mang lại trong cuộc sống, bên cạnh những sự tiện nghi đó an chứa những tác hại không thể lường trước được nếu như chúng ta không biết cách xử lý chúng. Với đặc tính bên, tiện dụng cao, giá thành rẻ, các sản phẩm từ nhựa đang được mọi người sử dụng rất nhiều.
Tuy nhiên, nhựa rất khó để phân huỷ, chúng có thé mat tới 500 — 1000 năm mới bị phân huỷ trong môi trường tự nhiên. Điều này dẫn tới việc rác thải nhựa xuất hiện ngày cảng nhiều, có mặt ở khắp mọi nơi, gây ô nhiễm môi trường nặng nề, gây ra cái chết của nhiều động vật và ảnh hưởng tới cả con người. Một số phương pháp xử lý rác thải nhựa truyền thống bao gồm đốt, chôn lấp hoặc tái chế, không thể giải quyết cơ bản van dé ô nhiễm môi trường. Vì vậy, phương pháp phân hủy sinh học là một cách lý tưởng để giải quyết vấn đề này.
Những năm gần đây, ngày càng có nhiều ấu trùng côn trùng có khả năng ăn, phân hủy và khoáng hóa nhựa. Trong số các ấu trùng côn trùng bướm sáp lớn (ấu trùng của Galleria mellonella L.) các nghiên cứu đã chỉ ra rằng côn trùng nay có thé ăn và phân hủy nhựa PS, các tài liệu cũng chỉ ra rằng sự phân hủy nhựa cũng có thể có sự tác động của các vi sinh vật hiện diện trong hệ tiêu hóa của loại sâu này (Lou, Yang và ctv 2020). Nhựa PS là một trong những loại nhựa truyền thống dựa trên dầu mỏ. Sản lượng PS hang năm đạt xấp xi 33 triệu tan, chiếm khoảng 7% tông sản lượng nhựa toàn cầu.
Tuy nhiên, chất thải PS được tạo ra tỷ lệ thuận với sản lượng của nó và một lượng lớn chất thải PS được tạo ra hàng năm. Việc tìm thấy cũng như tìm hiểu các sinh vật phân hủy PS có thể mang lại nhiều ý nghĩa và cung cấp thông tin để nghiên cứu thêm trong việc kiểm soát ô nhiễm nhựa. Vì vậy, trong nghiên cứu này sâu sap Galleria mellonella được chọn dé thực hiện nghiên cứu về hệ vi sinh vật đường ruột của ấu trùng sau khi ăn PS. Mục tiêu đề tài Phân lập được các dòng vi khuẩn hiện điện trong ruột sâu sáp G.
mellonela sau khi bồ xung nhựa PS. Định danh sơ bộ dòng vi khuẩn hiện diện trên các chủng phân lập được qua các thử nghiệm sinh hóa của các chủng và định danh cụ thể loài bằng giải trình tự nhằm mục đích xác định chính xác các loại hiện diện trong mẫu ruội. Nội dung thực hiện Nội dung 1: Nuôi ấu trùng sâu va bổ sung nhựa Polystyrene đầu tuổi 3 đến tuổi 5, thu mẫu ruột, phân lập và giữ giống các chủng vi sinh vật hiện điện từ nguồn mẫu. Nội dung 2: Khảo sát các đặc điểm, hình thái, sinh hóa và định danh sơ bộ các chủng vi sinh vật phân lập được.
Nội dung 3: Định danh bằng phương pháp phân tích vùng trình tự 16S - rDNA. Kết quả giải trình tự được đối chiếu với cơ sở đữ liệu Genbank NCBI BLAST homology search (BLASTN) dé xác định các chủng vi sinh vật và mã số truy xuất cùng với tên loai. TONG QUAN TÀI LIEU 2. Giới thiệu về sâu sap gelleria mellonela Sâu sap Galleria mellonella là loài sâu bướm có màu trắng trung bình với ban chân có đầu màu đen và đầu nhỏ.
Trong tự nhiên, chúng sống như những ký sinh trùng làm tổ trong các đàn ong và ăn kén, phan hoa, da ong, và nhai qua sáp ong, do đó có tên gọi là sâu sáp. Chúng cũng được ghi nhận là rất thích ăn nhựa, khả năng tiêu hóa nhựa của sâu bướm có thé là do sự tương đồng về cấu trúc giữa nhựa và loại sáp ong trong chế độ ăn uống thông thường của chúng. Sâu sáp Galleria mellonella là âu trùng của loài bướm đêm sáp biến thái hoàn toàn được nhà khoa học Carl Linnaeus tìm thấy vào năm 1758. Loài bướm đêm này thuộc họ Pyralidae và thuộc một trong hai loài bướm đêm sáp từ phân họ Galleriinae: Galleria mellonella và Achroia grisella.
Thuật ngữ bướm đêm sap là tên gọi chung dùng dé chỉ các loài bướm đêm khác nhau xâm nhập, tan công và gây hại cho ong mật và các sản phẩm từ tô ong ( Kwadha và ctv, 2017). Phân loại Sâu Galleria mellonella được Carl Linnaueus năm 1758 phân loại như sau: Giới (kingdom) : Động vật (Animalia) Ngành (phylum) : Chân khớp (Arthropoda) Lớp (class) : Côn trùng (Insecta) Bộ (order) : Lepidoptera Ho (family) : Pyralidae Phân ho (subfamily): Galleriinae Chi (genus) : Galleria Loai (species) : G. Sự phân bố của sâu Galleria mellonella trong tự nhiên Sâu sáp Galleria mellonella lần đầu tiên được báo cáo ở các đàn ong mật châu Á Apis cerana, và sau đó lan sang bắc Phi, Vương Quốc Anh, một số khu vực của châu Âu, Bắc Mỹ và New Zealand (Kwadha và ctv, 2017). Loài côn trùng này đẻ trứng vào trong tổ ong, âu trùng sau khi thoát khỏi vỏ trứng chúng sống luôn trong tổ ong và ăn mật ong, sáp ong, va da của nhộng ong (Klein và cộng sự, 2007; Martel và cộng sự, 2006; Oldroyd, 1999, 2007).
Chúng tạo ra các đường ham trong bánh 3 mật, và hàng loạt tơ ấu trùng nhả ra trong khung sáp. Thiét hại xảy ra khi ấu trùng tạo ra các đường ham có tơ xuyên quan thành ô hình lục giác và trên bề mặt bánh mật. Điều này khiến cho mật ong rò rỉ ra bên ngoài và các sợi tơ chang chit kéo theo những con ong mới lột xác phải chết đói do không tìm được lối bò ra ngoài (Kwadha và ctv, 2017). Tuy nhiên, ngoài khả năng phá hoại sáp ong, theo nghiên cứu được đăng tai trên Current Biology, những con sâu bướm có thé phá được cả cau trúc của nhựa.
Điều này không phải là ngẫu nhiên, vì quá trình hóa học để tiêu hóa sáp ong và nhựa đều như nhau. Đặc điểm sinh học của sâu Galleria mellonella Au trùng sáp có 6 chân trên ngực và một số chân giả từ phần bụng thứ ba đến thứ sáu. Au trùng có mau trắng kem và các bộ phận trở nên xơ cứng, sam màu mỗi khi lột xác thành công. Đầu gồm ba răng chóp phát triển tốt, góp phần vào việc cắn xé các vật liệu mà chúng ăn được.
Nhộng sâu sáp có chiều dải trung bình từ 12 - 20 mm và bán kính từ 5 - 7 mm. Và nhộng cái thường dài hơn nhộng đực. Khi bắt đầu hóa nhộng chúng chuyền từ mau trắng và sau đó thành màu nâu sam theo tuổi và sự phát triển. Giai đoạn này bắt đầu xuất hiện bộ phận sinh sản đực và cái đặc trưng.
Con trưởng thành phát triển và xuất hiện các dị hình khác nhau ở trưởng thành đực và cái. Trưởng thành cái có chiều dài trung bình từ 15 - 20 mm, cánh dai 31 mm và trọng lượng 169 mg. Con đực nhỏ hơn đáng ké và ít màu tối hơn so với con cái. Và chế độ ăn của ấu trùng có ảnh hưởng đến màu sắc cơ thể của bướm trưởng thành.
Phần phụ của miệng trưởng thành cái thì hướng về phía trước trông giống như mỏ vịt. Còn phần phụ của miệng trưởng thành đực thì cong lên phía trên và móc vào bên trong. Đặc điểm này dễ nhận dạng là bướm đực hay cái (Kawadha và ctv, 2017). Những yếu tổ ảnh hưởng đến sự phát triển của sâu sap Galleria mellonella Cạnh tranh thức ăn, ăn thịt đồng loại và yếu tố ngoại sinh gồm ky sinh trùng, ong mật vả bọ tô ong được cho là có ảnh hưởng đến sự phát triển của sâu sáp (Kwadha và ctv, 2017).
Bên cạnh đó theo Krams và ctv vào năm 2014 thì chất lượng thức ăn cũng được cho là có ảnh hưởng đến sự phát triển, miễn dịch và sống sót của ấu trùng bướm đêm sáp. Các yếu tố như nhiệt độ và độ ẩm rất quan trọng đến toàn bộ vòng đời. Nhiệt độ nằm trong khoảng từ 29- 33° C và độ 4m từ 29 — 33% là ở mức lý tưởng cho sự phát triển của sâu sáp Galleria mellonella (Kwadha và ctv, 2017). Tổng quan về nhựa Nhựa là thuật ngữ chung dé chỉ nhiều loại vật liệu ran vô định hình hữu cơ tông hợp hoặc bán tông hợp thích hợp dé sản xuất các sản phâm công nghiệp, thường 1a các polyme có trọng lượng phân tử cao và có thé chứa các chất khác dé cải thiện hiệu suất và giảm chi phí.
Nhựa thường là được tổng hợp, phổ biến nhất có nguồn gốc từ hóa dầu và từ các vật liệu tái tạo như axit polylactic từ ngô hoặc xenlulo từ sợi bông. Là những vật liệu có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp suất và vẫn giữ được sự biến dang đó khi thôi tác dụng. Nhựa có thể được phân loại theo cau trúc hóa học của chúng, cụ thé là các đơn vị phân tử tạo nên xương sống và chuỗi bên của polyme. Một số nhóm quan trọng trong các phân loại nay là acrylics, polyester, silicon, polyurethane và nhựa halogen hóa.
Nhựa cũng có thê được phân loại theo quy trình hóa học được sử dụng trong quá trình tổng hợp chúng. Các phân loại khác dựa trên chất lượng phù hợp với sản xuất hoặc thiết kế sản phẩm. Do chỉ phí tương đối thấp, dễ sản xuất, tính linh hoạt và không thấm nước, hiện nay nhựa được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm và ngày càng mở rộng, nhựa được sử dụng trong nhiều các sản phẩm có quy mô khác nhau, từ kẹp giấy đến phi thuyền. Chúng đã thay thế nhiều vật liệu truyền thống, chang hạn như gỗ.
đá, sừng, xương, da, giấy, kim loại, thủy tinh và gốm, hầu hết các mục đích sử dụng trước đây nhựa được sử dụng trong nhiều các sản pham có quy mô khác nhau. Nhựa PS Polystyrene là một polymer hydrocacbon thơm tổng hợp được làm từ monome styren. Styren được sản xuất từ etylen và benzen. Khi etylen đi vào benzen với sự có mặt của chất xúc tác nhôm triclorua, etylbenzen được tao ra, khi đi qua chất xúc tác như hỗn hợp oxit sắt hoặc oxit mage ở nhiệt độ cao được chuyền thành styren và hydro.
Polystyrene trên thị trường có dạng atactic va là một polymer thủy tinh, vô định hình, thường cứng, khá giòn và tương đối rẻ. PS thường bao gồm các phân tử mạch thăng và trơ về mặt hóa học. Vì vậy PS rất trơ có nghĩa là nó không phản ứng đặc biệt tốt với dung dịch axit hoặc bazơ.