Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý phụ phẩm nông nghiệp đang mở ra hướng đi mới cho ngành nông nghiệp Việt Nam. Một nghiên cứu gần đây của Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã thành công trong việc tìm ra cách biến phụ phẩm chuối thành nguồn tài nguyên quý giá nhờ vào vi khuẩn phân giải cellulose.

Thực trạng phụ phẩm chuối tại Việt Nam

Ngành trồng chuối Việt Nam hàng năm tạo ra khoảng 1,4 triệu tấn sản phẩm, nhưng phần lớn thân, lá và vỏ chuối lại trở thành chất thải. Chỉ khoảng 12% khối lượng chuối được sử dụng cho mục đích thương mại và tiêu dùng, còn lại khoảng 88% bị xem như chất thải rắn.

Điều này không chỉ gây lãng phí mà còn đặt ra bài toán môi trường khi việc xử lý phụ phẩm nông nghiệp chưa hiệu quả. Nếu không được xử lý đúng cách, những chất thải này có thể dẫn đến ô nhiễm đất, nước và không khí.

Công nghệ phân giải cellulose

Nhóm nghiên cứu do TS Vũ Quỳnh Hương dẫn đầu đã tìm kiếm và ứng dụng các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải cellulose – thành phần chính trong phụ phẩm chuối. Cellulose là một loại polysaccharide chiếm phần lớn cấu trúc thân, lá chuối.

Sau quá trình thu thập và phân tích 12 mẫu đất và chất thải từ cây chuối, nhóm nghiên cứu đã phân lập được 15 chủng vi khuẩn khác nhau. Qua các thử nghiệm sàng lọc, chủng vi khuẩn Bacillus megaterium H3 đã nổi bật nhờ khả năng phân giải cellulose vượt trội.

Chủng H3 tạo ra vùng phân giải rộng lên tới gần 30 mm trong môi trường nuôi cấy đặc biệt. Điều kiện nuôi cấy tối ưu cho vi khuẩn H3 sản xuất cellulase hiệu suất cao đã được xác định: nguồn carbon là CMC, nguồn nitơ là NH₄Cl, ở nhiệt độ 30°C, pH ban đầu 7,0, trong thời gian nuôi 16 giờ và tốc độ lắc 200 vòng/phút.

Kết quả và triển vọng

Khi tiến hành ủ phụ phẩm thân chuối với vi khuẩn B. megaterium H3, kết quả cho thấy hàm lượng cellulose giảm mạnh – lên tới 32,28% so với mẫu đối chứng. Trạng thái vật lý của nguyên liệu sau ủ cũng thay đổi đáng kể, trở thành mùn phù hợp cho sử dụng làm phân bón hữu cơ.

Nghiên cứu này mở ra tiềm năng lớn trong sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp bền vững. Thay vì để rác chuối trở thành gánh nặng môi trường, người nông dân có thể tận dụng chính phụ phẩm của mình để ủ thành phân hữu cơ vi sinh.

Việc sản xuất và sử dụng chế phẩm vi sinh xử lý phụ phẩm nông nghiệp là xu hướng trên toàn cầu, giúp giảm chi phí sản xuất, tăng khả năng tái chế tài nguyên và hạn chế sử dụng phân bón hóa học.