Nữ sinh sản xuất nhựa sinh học từ mỡ cá basa

Sau hai năm mày mò nghiên cứu, Vũ Thị Mai Anh, sinh viên Trường ĐH Sư phạm Hà Nội, đã có thể phân lập và tuyển chọn vi khuẩn có khả năng chuyển hoá mỡ cá basa thành Polyhydroxyalkanoates, một loại nhựa sinh học.

Chia sẻ Mai Anh nhận giải tại cuộc thiẢNH: NỮ VƯƠNG

Với kết quả nghiên cứu mang tính sáng tạo và tiên phong tại VN, đề tài của Mai Anh đã xuất sắc giành giải nhất cuộc thi Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka 2017 do Thành đoàn TP.HCM tổ chức.

Thân thiện với môi trường

Nữ sinh sản xuất nhựa sinh học từ mỡ cá basa - ảnh 1

Nhận thấy trong quá trình chế biến cá basa có thể tạo ra một lượng rất lớn mỡ cá phụ phẩm, đồng thời các loại nhựa chúng ta đang sử dụng chủ yếu có nguồn gốc từ dầu mỏ và có thời gian phân hủy rất lâu, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường, Mai Anh bắt tay nghiên cứu đề tài, vừa tận dụng được nguồn phụ phẩm lớn từ ngành chế biến thủy sản, vừa có thể tạo ra loại nhựa sinh học có khả năng tự phân hủy và thân thiện với môi trường.

Với đề tài này, mỡ cá basa được Mai Anh sử dụng làm nguồn carbon để vi khuẩn lên men sinh tổng hợp polyhydroxyalkanoate – nhựa sinh học (PHA). Vì PHA là một nhóm các polymer được tích lũy trong tế bào vi sinh vật ở điều kiện môi trường nuôi cấy dư thừa nguồn carbon.

“Ban đầu, mình phải tìm vi sinh vật (gọi là chủng) có trong đất (gọi là phân lập vi sinh vật), xác định tên loài, nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng. Sau đó nuôi trong môi trường có mỡ cá basa để chúng sử dụng và chuyển hóa mỡ cá thành PHA và sẽ được tách chiết khỏi tế bào cũng như tinh sạch để thu được sản phẩm nhựa sinh học”, Mai Anh cho biết.

Sau 2 năm, Mai Anh đã phân lập và tuyển chọn được chủng vi khuẩn M91 có khả năng chuyển hóa hiệu quả mỡ cá basa thành PHA. “Chủng M91 có những đặc điểm hình thái và trình tự gien 16S DNA tương đồng với các loài vi khuẩn thuộc chi Ralstonia. Chủng M91phát triển mạnh và tích lũy nhiều PHA trong môi trường có pH 7, nhiệt độ 30ºC, hàm lượng mỡ cá 15 gr/lít và nguồn nitơ cao nấm men. Khi nuôi cấy trong nồi lên men 10 lít, lượng sinh khối cực đại đạt khoảng 5,32 gr/lít và PHA tích luỹ đạt 51,23% sau 63 giờ nuôi cấy”, Mai Anh cụ thể.

Nữ sinh sản xuất nhựa sinh học từ mỡ cá basa - ảnh 2

Mai Anh cũng tự hào: “PHA được tạo ra trong nghiên cứu có khả năng phân huỷ trong điều kiện môi trường tự nhiên dưới tác dụng của các vi sinh vật (nếu chúng ta không sử dụng nó nữa). Vì đặc tính này mà nhựa sinh học nếu được ứng dụng rộng rãi sẽ không gây ô nhiễm môi trường”.

Ăn ngủ trong phòng thí nghiệm

Không chỉ có khả năng tự phân huỷ và thân thiện với môi trường, PHA còn không tan trong nước, không độc hại, chịu nhiệt tốt, tính đàn hồi cao. Do đó, theo Mai Anh, PHA là vật liệu lý tưởng có thể thay thế polymer nguồn gốc từ dầu mỏ trong tương lai.

Cũng theo nữ sinh này, nhựa sinh học thành phẩm có thể chế tạo ra hầu hết các sản phẩm nhựa thông thường, nhờ các đặc tính: không dẫn điện, dẫn nhiệt; không thấm nước; không cho không khí đi qua… Đặc biệt, hiện nay nhựa sinh học trên thế giới đã được ứng dụng để sản xuất chỉ phẫu thuật, đĩa xương, ống ghép mạch dùng trong y tế, chế tạo các sản phẩm có độ bền cao như: linh kiện điện tử, vỏ điện thoại, vỏ máy tính hoặc được sử dụng để chế tạo vật dụng nội thất xe hơi…

Là một cô gái học sư phạm nhưng lại đam mê nghiên cứu khoa học, Mai Anh chia sẻ: “Vì mình có sở thích khám phá những điều mới mẻ, thích tìm hiểu những vấn đề thực tế, ứng dụng được trong cuộc sống. Trong quá trình nghiên cứu, mình rèn luyện được rất nhiều kỹ năng thực hành quan trọng và thu được thành quả nhất định, là động lực để mình đam mê với khoa học”.

Mai Anh cho biết cũng gặp không ít khó khăn vì các thí nghiệm đòi hỏi kỹ thuật cao và đảm bảo vô trùng, nên thao tác phải cực kỳ cẩn thận, chính xác. Nhiều thí nghiệm phải làm lại rất nhiều lần, nên thời gian tiến hành một thí nghiệm thường rất dài ngày. Nhiều lúc thức thâu đêm, ăn, sinh hoạt luôn trong phòng thí nghiệm để trông nồi lên men.

Tính sáng tạo và mới của đề tài

Chúng tôi đánh giá cao tính sáng tạo và mới của đề tài. Tại VN chưa có một nghiên cứu nào về sản xuất PHA từ mỡ cá basa. Mặc dù nghiên cứu chỉ ở bước tuyển chọn, phân lập giống vi sinh vật rồi thực hiện nuôi cấy trên mỡ cá da trơn để tăng sinh và sinh tổng hợp lượng PHA cao nhất trong tế bào, nhưng nghiên cứu này đã định hướng sản xuất PHA bằng con đường sinh tổng hợp trên nguồn phụ liệu thuỷ sản phong phú. Tác giả đã tốn rất nhiều thời gian, công sức trong nghiên cứu và mở ra phương hướng nghiên cứu trong tương lai về thu nhận, tinh sạch và ứng dụng PHA trong sản xuất màng sinh học. Tuy nhiên, cần được đầu tư nhiều hơn nữa công sức, kinh phí và thời gian để triển khai các bước nghiên cứu tiếp theo”.

GS-TS Đống Thị Anh Đào
Trường ĐH Bách khoa TP.HCM, Hội đồng giám khảo cuộc thi

Nữ Vươn