Làm một báo cáo đề tài khoa học

BÁO CÁO KHOA HỌC
Đề tài: Nghiên cứu phương pháp sử dụng enzyme peroxidase tách chiết từ củ cải trắng để xác định hàm lượng thủy ngân trong nước ô nhiễm
Giáo viên hướng dẫn: Ts. Đoàn Văn Thược
Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Thu Thảo
Bùi Thị Thủy
Nguyễn Thị Lương
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
KHOA SINH HỌC
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
MỤC ĐÍCH
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

KẾT LUẬN
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CẤU TRÚC BÀI BÁO CÁO
Hiện nay, môi trường sống ngày càng bị ô nhiễm đặc biệt là tình trạng ô nhiễm thủy ngân tại các ao hồ, sông suối. Đây là vấn đề môi trường rất được quan tâm nghiên cứu do độc tính và các tác động của thủy ngân đối với sinh vật và con người.
Enzyme peroxidase là enzyme có nhiều trong củ cải trắng và các loại cây họ Đậu. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong xử lý môi trường. Enzyme này được sử dụng để xúc tác cho quá trình xử lý các chất ô nhiễm khó phân hủy như phenol thường có mặt trong nước thải công nghiệp của các nhà máy lọc dầu, sản xuất sản phẩm cao su... Do đó, việc sử dụng enzyme peroxidase tách chiết từ củ cải trắng trong việc xác định hàm lượng các chất gây ô nhiễm môi trường nước là vô cùng cần thiết.
Từ những lý do trên, chúng tôi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu phương pháp sử dụng enzyme peroxidase tách chiết từ củ cải trắng để xác định hàm lượng thủy ngân trong nước ô nhiễm”
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Xác định hàm lượng thủy ngân trong nước ô nhiễm nhằm phát triển phương pháp sinh học dùng enzyme để phát hiện ion Hg2+ trong môi trường.

II. MỤC ĐÍCH
1
Khảo sát hàm lượng protein trong củ cải trắng
2
3
Xác định pH tối ưu cho enzyme peroxidase
Ảnh hưởng của nồng độ Hg2+ đến hoạt độ của enzyme peroxidase
III. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
VI. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Xay nhuyễn 200g củ cải trắng bằng máy xay sinh tố thu được dung dịch keo đặc.
Thêm Na2SO3 0,05% vào dịch keo khuấy đều, lọc bỏ cặn thô.
Đem ly tâm dịch lọc, thu được dịch trong và loại bỏ cặn, xác định thể tích dung dịch (V) sau ly tâm, ta được dung dịch enzyme.


Hòa tan hoàn toàn (NH4)2SO4 vào dung dịch enzyme thu được ở trên, ta được dung dịch enzyme chứa 20% (NH4)2SO4 . Sau đó để lạnh rồi đem ly tâm, thu được dịch trong I và kết tủa I.
Làm tương tự 2 lần như vậy, cho thêm (NH4)2SO4 vào dịch trong thu được dung dịch enzyme có nồng độ 40% và 60%, để lạnh 30 phút, đem ly tâm ta được dịch trong II, III và kết tủa II, III.
Sau đó tiến hành xác định hoạt tính của enzyme peroxidase để xem enzyme tách tốt ở giai đoạn nào.
Cuối cùng, thẩm tách các kết tủa thu được để loại bỏ muối.



Sử dụng enzyme tách được tại nồng độ (NH4)2SO4 thích hợp để xác định hoạt độ enzyme.
Xác đinh hoạt độ enzyme bằng cách theo dõi quá trình mất màu của Indigocacmin từ khi bắt đầu cho H2O2 đến khi dung dịch chuyển sang màu vàng hơi xanh.
Sử dụng dung dịch Casein chuẩn pha dịch chiết enzyme thành các dung dịch có nồng độ khác nhau.
Đo độ hấp thụ dãy dung dịch chuẩn ở bước sóng 280nm. Từ đó, xây dựng đường chuẩn để xác định hàm lượng protein trong mẫu.
Sử dụng phương pháp đo mật độ quang của dãy dung dịch tại bước sóng 670nm và theo dõi quá trình mất màu của dãy dung dịch
So sánh thời gian mất màu của dãy dung dịch với thời gian mất màu của bình đối chứng.
V. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Khảo sát hàm lượng protein trong củ cải trắng
Đồ thị chuẩn được xây dựng với dung dịch Casein có các nồng độ: 1; 2; 3; 4; 5; 6 và 7 mg/l thể hiện ở hình 1. Sử dụng đồ thị chuẩn này để xác định hàm lượng enzyme trong dịch chiết.










Hình 1: Đồ thị xác định hàm lượng protein theo lượng Casein
Mật độ quang của dung dịch enzyme trong mẫu đo được là y1= 0,574.

Do đó, hàm lượng protein trong 10ml mẫu phân tích là:

m1 = 0,0423(mg)

Thể tích dung dịch chiết thu được từ 200g nguyên liệu là 300ml.













Hàm lượng protein trong 1g nguyên liệu được xác định theo công thức:
mprotein

Trong đó:
V1 : Thể tích dịch chiết thu được sau ly tâm;
V2: Thể tích mẫu đo được.
m1: Khối lượng protein trong V2 ml mẫu đo;
N: Hệ số pha loãng.
a: Khối lượng nguyên liệu chiết tách ban đầu (g)

Từ công thức trên, ta tính được:
mprotein = 0,1269(mg/g)


4.2. Xác định pH tối ưu cho hoạt độ của enzyme peroxidase
Tiến hành xác định hoạt độ enzyme trong môi trường đệm photphat có pH khác nhau (pH= 5,5 – 8,0). Kết quả hoạt độ enzyme thể hiện ở trong hình 2:













Hình 2: Ảnh hưởng pH đến hoạt độ của enzyme peroxidase
4.3. Ảnh hưởng của nồng độ Hg2+ đến hoạt độ của enzyme peroxidase

Để đánh giá ảnh hưởng của Hg2+ đến hoạt độ của enzyme peroxidase, chúng tôi tiến hành phản ứng ức chế với các nồng độ Hg2+ từ 0,5 – 5,0 mg/l. Kết quả được chỉ ra trong hình 3.









Hình 3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hoạt độ của peroxidase vào nồng độ Hg2+
Thử nghiệm xác định nồng độ Hg2+ trong mẫu nước thải
Lấy mẫu nước thải chưa qua xử lý của nhà máy khóa Việt Tiệp, tiến hành phản ứng ức chế enzyme peroxidase theo các bước tương tự như dung dịch chuẩn Hg2+ .
Dựa vào thực nghiệm và đường chuẩn , chúng tôi tính toán được nồng độ Hg2+ trong mẫu nước thải chưa qua xử lý của nhà máy khóa Việt Tiệp là 0,8 mg/l, phù hợp với phân tích tại bộ môn Hóa phân tích, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
VI. KẾT LUẬN
Hàm lượng protein trong củ cải là 0,1269 mg/g. Enzyme peroxidase hoạt động mạnh nhất tại pH = 6,5.
Ion Hg2+ ảnh hưởng đến hoạt tính peroxidase, tại giá trị nồng độ Hg2+ là 5 mg/l thì enzyme hoàn toàn mất hoạt tính.
Kết quả chỉ ra rằng, có thể dùng peroxidase để xác định hàm lượng ion Hg2+ trong nước ô nhiễm với nồng độ 0,5 – 5,0 mg/l.
Như vậy, củ cải trắng là nguyên liệu phổ biến, rẻ và sẵn có. Ngoài ra, hóa chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu không mang tính chất độc hại. Vì vậy, đây là hướng nghiên cứu thân thiện với môi trường, có giá trị thực tiễn cao, phạm vi áp dụng rộng.
Em xin chân thành cảm ơn sự chú ý theo dõi của các thầy cô và các bạn