Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  11
 Số lượt truy cập :  34328223
Khả năng mới của vi khuẩn comammox được phát hiện giúp giảm phát thải nitơ oxit trong nông nghiệp
Thứ sáu, 23-08-2024 | 08:15:13

Cấu trúc enzyme guanidinase ở vi khuẩn Nitrospira inopinata, có thể chuyển hóa guanidine thành urê.

 

Nhóm nghiên cứu phát hiện một nguồn năng lượng mới cho loài vi khuẩn nitrate hóa “xanh” mới được tìm thấy.

 

Một nhóm nghiên cứu quốc tế do đại học Vienna đứng đầu đã phát hiện vi khuẩn comammox (vi khuẩn có khả năng chuyển hóa amoniac thành nitrit và sau đó thành nitrate thông qua quá trình nitrate hóa), được phát hiện vào năm 2015, có thể sinh trưởng bằng cách sử dụng guanidine, một hợp chất hữu cơ giàu nitơ, làm nguồn năng lượng và nguồn nitơ duy nhất. Khả năng độc đáo này đã mở ra một hướng nuôi cấy mới cho các vi khuẩn này và đem đến giải pháp giúp giảm phát thải nitơ oxit trong nông nghiệp. Các nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature.

 

Nitrate hóa, quá trình chuyển hóa amoniac thành nitrit rồi thành nitrate, được thực hiện bởi các vi khuẩn chuyên biệt, gọi là vi khuẩn nitrate hóa. Quá trình này rất quan trọng đối với chu trình sinh địa hóa của nitơ trên toàn cầu trong hầu hết mọi hệ sinh thái, nhưng nó lại đóng vai trò mơ hồ trong biến đổi toàn cầu. Mặt khác, quá trình nitrate hóa góp phần phát thải khí nhà kính và nitơ oxit gây nguy hại cho tầng ozone, dẫn đến tình trạng thất thoát phân bón trong nông nghiệp và gây phú dưỡng nguồn nước. Nitrate hóa còn là bước lọc sinh học không thể thiếu cho việc loại bỏ các chất dinh dưỡng ở các nhà máy xử lý nước thải, bảo vệ nguồn nước không bị tạp nhiễm nitơ thừa từ nước thải. Các tác giả của nghiên cứu này đã tìm cách kích thích vi khuẩn nitrate hóa trong môi trường để thải ra ít nitơ oxit hơn.

 

Các vi khuẩn nitrate hóa “xanh”

 

Các vi khuẩn comammox được xem là vi khuẩn nitrate hóa “xanh” vì không giống như những loài vi khuẩn nitrate hóa khác, chúng chỉ tạo ra một lượng nhỏ nitơ oxit như là sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất và loại bỏ hiệu quả các hợp chất nitơ trong nước thải ở các nhà máy xử lý nước. Kể từ khi phát hiện các vi khuẩn nitrate hóa vào thế kỷ 19, người ta cho rằng các vi sinh vật này chỉ có thể sử dụng amoniac và urê cho quá trình hô hấp của chúng. Năm 2015, nhóm nghiên cứu của Michael Wagner và Holger Daims đã chứng minh các vi khuẩn nitrate hóa này cũng có thể sử dụng cyanate cho quá trình chuyển hóa năng lượng của chúng. “Trong bài báo mới được công bố, nhóm chúng tôi đã chỉ ra rằng các vi khuẩn comammox cũng có thể sinh trưởng với guanidine”, Marton Palatinszky giải thích. “Vi khuẩn commamox sử dụng chất vận chuyển và enzyme, đã được chúng tôi mô tả chi tiết về cấu trúc và chức năng, cho phép chúng tổng hợp amoniac từ guanidine bên trong tế bào theo cách tiết kiệm năng lượng”.

 

Guanidine là sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật và thực vật. Vai trò của guanidine trong quá trình trao đổi chất của người và động vật ít được biết đến. Guanidine được tạo thành trong đất qua quá trình phân hủy các chất phụ gia có trong phân bón tổng hợp và trong nước thải qua quá trình phân hủy metformin. Tuy nhiên, sự phân bố và sự phân hủy tiếp theo của guanidine thì ít được biết đến. Một nhóm nghiên cứu quốc tế gồm các nhà vi sinh vật học đến từ Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Helmholtz ở Leipzig; Đức và Đại học Aalborg ở Đan Mạch đã chứng minh guanidine không chỉ có trong nước tiểu của con người mà còn có trong chất thải của gia súc và các vi khuẩn comammox sử dụng guanidine trong các nhà máy xử lý nước thải. Họ cũng cho biết guanidine cũng được chuyển hóa bởi các vi khuẩn nitrate hóa có trong đất nông nghiệp.

 

Những cơ hội mới cho ngành trồng trọt và giảm nitơ oxit

 

Các nhà vi sinh vật học ở Vienna hiện đang cố gắng phân lập vi khuẩn comammox từ các mẫu môi trường sử dụng guanidine vì trên thế giới hiện chỉ có một chủng có thể nuôi cấy thuần khiết. “Điều này là một tiềm năng vì không một chủng vi khuẩn nitrate hóa nào khác mà chúng tôi kiểm tra có thể sinh trưởng với guanidine là nguồn năng lượng và là nguồn nitơ duy nhất”, Katharina Kitzinger giải thích. Nhóm nghiên cứu cũng muốn tìm hiểu  việc bổ sung guanidine vào phân bón có thể làm tăng mật độ vi khuẩn comammox trong đất canh tác, do đó giảm lượng khí nitơ oxit phát thải trong nông nghiệp.

 

Nguyễn Thị Kim Thoa theo đại học Vienna

 

Trở lại      In      Số lần xem: 31

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD