Nghiên cứu được thực hiện nhằm phân lập và tuyển chọn các vi sinh vật có khả năng phân hủy phenol từ môi trường bùn và đất tại khu vực chứa nước thải phòng thí nghiệm thuộc Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ. Đây là hướng nghiên cứu có ý nghĩa môi trường rất quan trọng vì phenol là một hợp chất hữu cơ độc hại phổ biến trong nhiều nguồn thải công nghiệp và phòng thí nghiệm, có khả năng gây độc cho hệ sinh thái, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và khó xử lý nếu tích tụ ở nồng độ cao. Do đó, tìm kiếm các chủng vi sinh vật bản địa có khả năng phân hủy phenol hiệu quả là một giải pháp sinh học đầy tiềm năng cho xử lý ô nhiễm bền vững.

Việc lựa chọn mẫu từ bùn nước thải phòng thí nghiệm và đất cỏ trong cùng khu vực là cách tiếp cận hợp lý, bởi những môi trường này thường đã trải qua áp lực chọn lọc tự nhiên với các hợp chất hữu cơ, từ đó có khả năng chứa các quần thể vi sinh vật thích nghi tốt với điều kiện ô nhiễm. Kết quả cho thấy cả ba hệ vi sinh vật cộng đồng đều có khả năng phân hủy phenol rất cao (87,6–91,5%) chỉ sau 5 ngày, chứng minh rằng ngay trong môi trường bản địa đã tồn tại nguồn tài nguyên vi sinh rất giá trị cho xử lý sinh học.

Điều này có ý nghĩa lớn vì trước cả khi phân lập chủng đơn lẻ, hệ vi sinh cộng đồng đã thể hiện tiềm năng xử lý mạnh. Đây là cơ sở quan trọng cho cả hai hướng ứng dụng: sử dụng consortia vi sinh vật (hệ cộng đồng) hoặc tuyển chọn các chủng ưu tú riêng lẻ.

Trong số 28 dòng được phân lập, hai dòng nấm men PS1.1 và PS6 nổi bật với hiệu suất phân hủy phenol gần như hoàn toàn (98,9% và 97,6% sau 5 ngày). Đây là kết quả đặc biệt ấn tượng, nhất là trong môi trường khoáng tối thiểu với phenol ở nồng độ tương đối cao (500 mg/L), cho thấy các chủng này không chỉ chịu được độc tính phenol mà còn sử dụng rất hiệu quả như nguồn cơ chất.

Một điểm rất đáng chú ý là hai chủng hiệu quả nhất lại là nấm men Candida tropicalis, thay vì vi khuẩn như thường được kỳ vọng trong nhiều nghiên cứu xử lý ô nhiễm hữu cơ. Điều này mở rộng đáng kể góc nhìn về vai trò của nấm men trong công nghệ sinh học môi trường. Candida tropicalis vốn đã được biết đến với khả năng chuyển hóa đa dạng hợp chất hữu cơ, nhưng việc phân lập được các chủng bản địa có hiệu suất cao như PS1.1 và PS6 cho thấy tiềm năng ứng dụng thực tế rất lớn.

Kết quả giải trình tự gen 28S-rRNA với độ tương đồng 100% giúp định danh chính xác và củng cố độ tin cậy khoa học của nghiên cứu. Việc xác định ở cấp độ loài là rất quan trọng nếu hướng đến phát triển ứng dụng quy mô lớn, bởi nó hỗ trợ đánh giá độ an toàn sinh học, khả năng nhân nuôi và tiềm năng thương mại hóa.

Từ góc độ ứng dụng, Candida tropicalis PS1.1 và PS6 có thể là ứng viên mạnh cho các hệ thống xử lý sinh học nước thải chứa phenol, bao gồm bể sinh học, bioaugmentation hoặc xử lý tại chỗ cho các nguồn thải đặc thù. Việc chúng được phân lập từ môi trường địa phương cũng là lợi thế vì các chủng bản địa thường có khả năng thích nghi tốt hơn với điều kiện khí hậu và hệ sinh thái sở tại.

Ngoài ra, nghiên cứu cũng gợi mở rằng các khu vực tưởng chừng ô nhiễm như bùn thải phòng thí nghiệm có thể chính là “nguồn tài nguyên sinh học” quý giá để tìm kiếm các vi sinh vật có năng lực phân giải mạnh. Đây là quan điểm rất quan trọng trong sinh thái ứng dụng và công nghệ môi trường hiện đại.

Tất nhiên, để tiến tới ứng dụng thực tiễn, vẫn cần các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế chuyển hóa phenol, khả năng hoạt động ở các nồng độ cao hơn, độ ổn định trong điều kiện nước thải thực tế, ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, các chất đồng ô nhiễm và khả năng mở rộng quy mô.

Tổng thể, nghiên cứu đã xác định thành công hai chủng Candida tropicalis PS1.1 và PS6 có khả năng phân hủy phenol rất cao, mở ra triển vọng lớn cho ứng dụng xử lý sinh học các nguồn nước thải ô nhiễm phenol. Đây là một đóng góp quan trọng cho công nghệ môi trường theo hướng xanh, chi phí thấp và bền vững, đồng thời khẳng định giá trị của nguồn vi sinh vật bản địa trong giải quyết các vấn đề ô nhiễm hiện đại.