BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & MÔI TRƯỜNG
PHẠM THỊ LAN
PHÂN LẬP, LƯU TRỮ VÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH
TRƯỞNG CỦA TẢO DUNALIELLA SP. CÓ TRÊN CÁC
RUỘNG MUỐI Ở ĐỊA BÀN TỈNH KHÁNH HÒA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(Chuyên ngành Công nghệ sinh học) NHA TRANG – THÁNG 07 NĂM 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & MÔI TRƯỜNG
đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong năm tháng ngồi trên ghế nhà
trường và trong suốt thời gian em thực hiện đề tài này.
Qua đây em kính gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ
sinh học đã tận tình truyền đạt cho em những kiến thức chuyên môn, kiến thức cuộc
sống để em có thể vững vàng bước vào đời.
Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
ThS. Nguyễn Thị Hải Thanh người đã tạo điều kiện về vật chất, kinh phí và
tài liệu tốt nhất cho em làm thực tập. Sự chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của cô là sự
động viên lớn cho em vượt qua khó khăn để thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè, những người luôn
bên cạnh động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình em thực hiện đề tài.
Nha Trang, tháng 07 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Phạm Thị Lan ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC BẢNG vii
MỞ ĐẦU viii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1
1.1. VÀI NÉT VỀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA VI TẢO 1
2.4.3. Xác định mật độ tảo bằng phương pháp đếm tế bào bằngbuồng đếm
hồng cầu 29
2.4.4. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự
sinh trưởng của tảo Dunaliella 30
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37
3.1. Phân lập tảo Dunaliella 37
3.1.1. Phân bố của tảo dunaliella trên ruộng muối Khánh Hòa 37
3.1.2. Mô tả đặc điểm hình thái, vị trí phân loại của tảo Dunaliella 39
3.2. Lưu giữ, bảo quản và nhân giống tảo Dunaliella sp 43
3.3. Ảnh hưởng các yếu tố môi trường đến sinh trưởng của chủng tảo NT6 44
3.3.1. Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp 44
3.3.2. Xác định mật độ nuôi cấy thích hợp 46
3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt nuôi đến sự sinh trưởng của chủng NT6 46
3.3.4. Ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng của chủng NT6 48
3.3.5. Ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng của chủng NT6 50
3.3.6. Xây dựng đường cong sinh trưởng 51
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO a
PHỤ LỤC f
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT
Ký hiệu Chữ viết tắt
1. AS Ánh sáng
2. ĐM Độ mặn
3. MĐBĐ Mật độ ban đầu
4. MT Môi trường
5. NĐ Nhiệt độ
Hình 2.4: Sơ đồ xác định sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng và phát
triển của tảo Dunaliella sp 33
Hình 2.5: Sơ đồ xác định sự ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng và
phát triển của tảo Dunaliella sp. 34
vi
Hình 2.6: Sơ đồ xác định sự ảnh hưởng của độ mặn đến sinh trưởng và phát
triển của tảo Dunaliella sp 35
Hình 2.7: Sơ đồ xác định đường cong sinh trưởng của tảo Dunaliella sp 36
Hình 3.1: Quá trình phân lập chi tảo thuần Dunaliella sp. đã được phân lập 37
Hình 3.2: Hình thái chủng NT6 (A) và kích thước tế bào chủng NT6 (B)
trên kính hiển vi quang học (100X); mũi tên màu vàng chỉ điểm
mắt (eyespot) 40
Hình 3.3: Tảo D. salina NT6 trên kính hiển vi quang học(100X); mũi tên
màu đỏ chỉ thể lạp hình chén. 41
Hình 3.4: Hình thái chủng ND12(A) và kích thước tế bào chủng ND12 (B)
trên kính hiển vi quang học (100X); mũi tên màu đỏ chỉ roi, mũi
tên màu vàng chỉ điểm mắt (eyespot), mũi tên màu cam thể hiện
thể lạp hình chén 42
Hình 3.5: Hình thái chủng NT13 (A) và kích thước tế bào chủng NT13 (B)
trên kính hiển vi quang học (100X) 43
Hình 3.6: Lưu giữ tảo Dunaliella 44
Hình 3.7: Sinh trưởng phát triển của tảo NT6 trong các môi trường 44
Hình 3.8: Sinh trưởng phát triển của tảo NT6 theo mật độ ban đầu 46
Hình 3.9: Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến mật độ tế bào chủng
NT6 47
Hình 3.10: Lô thí nghiệm nuôi tảo tại các cường độ ánh sáng khác nhau 48
Hình 3.11: Sinh trưởng phát triển của tảo NT6 theo ánh sáng 48
Hình 3.12: Sinh trưởng phát triển của tảo NT6 theo độ mặn 50
Hình 3.13: Đường cong sinh trưởng 51
cho các sinh vật khác trên trái đất, khép kín
vòng tuần hoàn vật chất và làm tăng tốc độ quay vòng của các chu trình đó [4].
Tảo Dunaliella chứa nguồn caroten giàu có nhất. Để tích lũy β-caroten cần
độ mặn cao, nhiệt độ cao và cường độ chiếu sáng lớn, các nghiên cứu đã chỉ ra ở độ
mặn trên 27% NaCl D. salina có thể tích lũy được lượng carotenoit lên tới 14%
trọng lượng khô và có hoạt tính cao gấp nhiều lần so với caroten thực vật [12]. β-
Caroten là tiền chất của vitamin A, có tác dụng bảo vệ thị giác, tăng cường sức khoẻ
và sức đề kháng cho cơ thể, chống thoái hóa điểm vàng ở người cao tuổi. Nhiều
nghiên cứu đã chứng tỏ vai trò và ích lợi của β-caroten trên hệ miễn dịch, ngăn
ngừa nhiều loại ung thư và giảm tác hại của ánh nắng mặt trời. Trên thế giới việc
việc nghiên cứu Dunaliella tổng hợp β-caroten không còn xa lạ, hằng năm mang lại
nguồn lợi vô cùng to lớn. Tuy nhiên, ở Việt Nam có rất ít tài liệu nghiên cứu sinh
trưởng và khả năng sinh tổng hợp β-caroten của Dunaliella. Khánh Hòa có đường
bờ biển dài, cường độ chiếu sáng mạnh quanh năm, vào mùa khô nhiệt độ luôn duy
trì ở mức độ ổn định 25-35
o
C. Hơn nữa, Khánh Hòa có các ruộng muối có độ mặn
ix
cao, vì vậy là điều kiện rất tốt để vừa xen canh làm muối, vừa nuôi trồng vi tảo biển
sinh carotenoit. Do đó việc phân lập và nghiên cứu khả năng sinh β-caroten của các
chủng vi tảo biển có khả năng mang lại lợi nhuận cao cho nền kinh tế.
Xuất phát từ lý do trên, tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “Phân lập, lưu trữ
và nghiên cứu khả năngsinh trưởng của tảo Dunaliella sp. có trên các ruộng
muối ở địa bàn tỉnh Khánh Hòa’’.
Nội dung chủ yếu của đề tài:
Phân lập và tuyển chọn được tảo Dunaliella sp từ ruộng muối.
Xác định được môi trường nuôi cấy thích hợp.
Xác định được các điều kiện thích hợp để nuôi cấy nhằm tăng sinh khối tế bào.
Xây dựng được đường cong sinh trưởng.
vực. Tảo cung cấp năng lượng cho các sinh vật tiêu thụ bậc trên nó dưới dạng thức
ăn. Nhóm sinh vật trực tiếp sử dụng tảo thường là ấu trùng giáp xác, thân mềm, cá
Theo tính toán thì 80% tổng lượng các chất hữu cơ hàng năm được tạo nên trên trái
đất có nguồn gốc từ vi tảo và các loại thực vật khác sinh sống trong các thủy vực [6].
Tảo là thành phần quan trọng trong việc đảm bảo khả năng tự làm sạch trong
các thủy vực do chúng vừa là nguồn cung cấp oxygen cho các loài vi sinh vật hiếu
2
GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ HẢI THANH SVTT: PHẠM THỊ LAN
khí hoạt động phân giải các chất hữu cơ xâm nhập vào thủy vực, vừa là nhân tố hấp
thu các loại muối khoáng trong thủy vực [6].
Bên cạnh những đóng góp tích cực vào các vòng tuần hoàn vật chất, một số
loài vi tảo khi sống trong môi trường giàu chất dinh dưỡng, cùng với các điều kiện
thuận lợi về khí hậu và thời tiết, chúng gây hiện tượng nở hoa nước tại các thủy vực
nước ngọt hoặc hiện tượng thủy triều đỏ ngoài biển khơi gây ảnh hưởng đến các
loài động vật thủy sinh. Một số loài tảo lại có khả năng tiết ra độc tố, những độc tố
này gây ngộ độc cho các động vật thuỷ sinh và con người khi ăn, uống hoặc tiếp
xúc với nguồn nước bị nhiễm tảo độc. Các loài thủy sản như ngao, sò, vẹm sống
trong môi trường có tảo độc phát triển thường tích lũy độc tố và gây ảnh hưởng có
hại cho con người khi sử dụng những loại hải sản này. Do đó, trong khai thác thuỷ,
hải sản việc quản lý các thuỷ vực để có kế hoạch khai thác phù hợp là điều hết sức
quan trọng [21].
Ngoài khả năng gây độc, nguồn nước nơi tảo phát triển mạnh thường có
màu và mùi tanh rất khó chịu, làm ảnh hưởng đến chất lượng nước. Như vậy, sự có
mặt của tảo không những góp phần tạo nên sự đa dạng trong các thủy vực mà còn
quyết định đến sự tồn tại của các thủy sinh vật khác.
1.2.2. Giá trị dinh dưỡng và kinh tế của vi tảo
Tảo đã được con người ứng dụng từ lâu với nhiều mục đích như: thức ăn
cho người và động vật, phân bón giàu mùn và đạm, các phương thuốc chữa bệnh,
mỹ phẩm… Các sách cổ có ghi rằng, 500 năm trước công nguyên ở Trung Quốc
con người đã sử dụng các loại tảo lớn làm thức ăn. Từ những năm thuộc thế kỷ 14,
Skeletonema
Ấu trùng tôm biển, ấu trùng thân mềm hai
mảnh vỏ
Thalassiosira
Ấu trùng tôm biển, ấu trùng thân mềm hai
mảnh vỏ
Phaeodactylum
Ấu trùng tôm biển, ấu trùng thân mềm hai
mảnh vỏ, ấu trùng tôm nước ngọt
Bacillariophyceae
Chaetoceros
Ấu trùng tôm biển, ấu trùng thân mềm hai
mảnh vỏ, artemia.
4
GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ HẢI THANH SVTT: PHẠM THỊ LAN
Lớp Chi Đối tượng ứng dụng
Cylindrotheca Ấu trùng tôm biển
Bellerochea
Hậu ấu trùng thân mềm hai mảnh vỏ
Tetraselmis
Ấu trùng bào ngư, hậu ấu trùng thân mềm hai
mảnh vỏ
Pyramimonas
Ấu trùng thân mềm hai mãnh vỏ, hậu ấu
trùng thân mềm hai mảnh vỏ
Prasinophyceae
Micromonas
Hậu ấu trùng thân mềm hai mảnh vỏ
Chroomonas Hậu ấu trùng thân mềm hai mảnh vỏ
Cryptomonas Hậu ấu trùng thân mềm hai mãnh vỏ
Cryptophyceae
Rhodomonas
Ấu trùng thân mềm hai mảnh vỏ, hậu ấu trùng
thân mềm hai mảnh vỏ
Cryptophyceae Chlamydomonas
Hậu ấu trùng thân mềm hai mảnh vỏ, rotifer
nước mặn
Xanthophyceae Olisthodiscus Hậu ấu trùng thân mềm hai mảnh vỏ
Loài vi tảo
Protein
Carbohydrate
LipidChaetoceros calcitrans
34 6.0
16
Chaetoceros gracilis
12 4.7
7.2
Nitzchia closterium
26 9.8
13Phaeodactylumtricornutum
30 8.4
23.0
21
Cryptophyceae Chroomonas salina
29 9.1
12
Eustigmatophyceae
Nannochloropsis oculata
35 7.8
18
Tetraselmis chui
31
12.1
17Prasinophyceae
Tetraselmis suecica
31
12.0
10
12Thành phần các acid béo không no như acid eicosapentaenoic (EPA), acid
arachidonic (AA) và acid docosahexaenoic (DHA) là rất quan trọng trong việc đánh
giá thành phần dinh dưỡng của các loài tảo được sử dụng làm thức ăn cho nuôi
trồng thuỷ sản. Hàm lượng EPA chiếm một tỷ lệ cao 7 – 34%, DHA khá giàu (0,2 –
11%) ở Pavlova lutheri và Cryptomonas salina, ở tảo silic hàm lượng AA chiếm 0 –
4% [21]
.
6
GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ HẢI THANH SVTT: PHẠM THỊ LAN
Hàm lượng vitamine có thể thay đổi giữa các nhóm tảo: acid ascorbic 1– 16
mg/g trọng lượng khô, β – carotene 0,5 – 1,1 mg/g, niacin 0,11 – 0,47 mg/g, α –
tocopherol 0,07 – 0,29 mg/g, thiamin 29 – 109 µg/g, riboflavin 25 – 50 µg/g, acid
pantothenic 14 – 38 µg/g, folate 17 – 24 µg/g, pyridoxine 3,6 – 17 µg/g, cobalamin
1,8 – 7,4 µg/g, biotin 1,1 – 1,9 µg/g, retinol < 2,2 µg/g và vitamin D < 0,45 µg/g [21].
1.2.3. Ứng dụng của vi tảo
1.2.3.1. Sử dụng vi tảo làm nguồn thực phẩm cho con người và động vật.
Vào những năm gần đây việc sử dụng vi tảo làm nguồn dinh dưỡng cho con
người đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học, nhà sản xuất và người tiêu
dùng. Sinh khối tảo có giá trị dinh dưỡng cao và không có độc tố. Nhưng hiện nay
việc sử dụng tảo làm nguồn thực phẩm còn hạn chế vì giá thành sản xuất cao, thử
nghiệm dinh dưỡng chưa đủ thuyết phục, thiếu cơ chế kiểm tra chất lượng thường
xuyên và thói quen sử dụng các loại thức ăn truyền thống của người tiêu dùng.
Trong tương lai, vi tảo hứa hẹn là nguồn thực phẩm sử dụng phổ biến cho mọi gia đình.
Chlorella, Miractinium, Scenedesmus, Oocystis, Siprulina là các loại vi tảo
thường được sử dụng để bổ sung sinh khối vi tảo vào khẩu phần ăn của các loại gia
cầm. Ngoài ra vi tảo cũng được sử dụng có hiệu quả trong nghề nuôi tằm và nuôi cá
nuôi tảo và có thể dùng để xử lý dòng thải liên tục. Ngoài ra sự kết hợp này còn thu
lại nguồn tài nguyên phục vụ cho nông nghiệp và thuỷ sản [3 ].
Theo Trần Văn Tựa (2003), Chlorella sp. có khả năng hấp thu một lượng
đáng kể Cr và Ni do đó có thể sử dụng tảo Chlorella sp. như là chất hấp phụ sinh
học khi môi trường nước thải có hàm lượng kim loại nặng thấp [9].
1.2.3.4. Sử dụng vi tảo làm nhiên liệu sinh học
Hiện nay, tảo nổi lên như một nguyên liệu có triển vọng nhất để sản xuất
nhiên liệu sinh học và đang được tập trung nghiên cứu phát triển như là một nhiên
liệu sinh học thế hệ thứ ba. Một số loại tảo có hàm lượng dầu đạt đến 50% và loại
dầu này có thể được điều chế thành dầu diesel sinh học hoặc nhiên liệu máy bay.
Theo tính toán của các nhà khoa học Mỹ, dùng vi tảo lợi hơn các loại cây có dầu
khác do năng suất dầu cao gấp 19-23 lần trên cùng một diện tích đất trồng. Ngoài
ra, mặc dù tảo sinh ra CO
2
khi bị đốt cháy, nhưng nó cũng sử dụng chính CO
2
để
tăng trưởng. Do vậy, khi các trại nuôi trồng tảo với số lượng lớn tới mức có thể
dùng sản xuất nhiên liệu sinh học, chúng sẽ hấp thụ bớt khí thải gây hiệu ứng nhà
kính [42].
8
GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ HẢI THANH SVTT: PHẠM THỊ LAN
Một nghiên cứu gần đây của công ty nghiên cứu năng lượng nổi tiếng SBI
(Mỹ) dự báo đến năm 2015, thị trường nhiên liệu sinh học tảo có thể đạt 1,6 tỉ USD,
với mức tăng trưởng hàng năm 43,1%. Báo cáo “Các công nghệ nhiên liệu sinh học
từ tảo: Xu hướng thị trường và sản phẩm toàn cầu 2010-2015” của SBI chỉ rõ rằng,
việc sản xuất tảo cho nhiên liệu sinh học là “khả thi và hấp dẫn nhất” trong số các
loại nhiên liệu sinh học do lợi nhuận cao tính theo diện tích gieo trồng và ảnh hưởng
môi trường thấp nhất [42].
1.3. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ĐẾN SINH
-1
– 200 µE sec
-1
m
-1
tương ứng với 5% - 10% ánh sáng ban ngày.
Ánh sáng có thể được cung cấp tự nhiên hoặc được cung cấp từ các dàn đèn huỳnh
quang, tuy nhiên cần phải chú ý đến sự tương tác giữa hai loại ánh sáng tự nhiên và
nhân tạo vì có thể làm cho nhiệt độ nuôi cấy tăng lên một cách không mong muốn [25].
Hầu hết các loài vi tảo đều sống trong môi trường ánh sáng yếu có bước
sóng từ xanh da trời đến xanh lục [21].
Chu kỳ chiếu sáng cũng là vấn đề đáng quan tâm khi nuôi cấy vi tảo, chu kỳ
chiếu sáng thường dùng là chu kỳ ngày đêm, tuy vậy người ta có thể thay đổi thời
gian chiếu sáng của các chu kỳ này để phù hợp từng trường hợp cụ thể. Chu kỳ
thường hay sử dụng là 12:12, 14:10 hay 16:8 [21].
1.3.2. pH môi trường
pH môi trường là yếu tố nội tại luôn thay đổi, không những do chế độ chiếu
sáng, nhiệt độ, hàm lượng các chất dinh dưỡng gây nên mà còn do tác động ngược
lại của chính trạng thái sinh trưởng của quần thể tảo. Khi tảo phát triển càng mạnh,
pH môi trường bị thay đổi và trở thành yếu tố kìm hãm cho chính sự sinh trưởng,
phát triển của chúng. Do đó pH môi trường quá cao hoặc quá thấp đều làm chậm
quá trình sinh trưởng của vi tảo [21].
Khoảng pH thường được sử dụng để nuôi cấy vi tảo là 7 – 9. pH tối ưu đối
với nhiều loài vi tảo trong khoảng 8,2 – 8,7 [21 ]. Trong các thí nghiệm về nuôi cấy,
việc sục khí cũng là yếu tố để duy trì pH của môi trường [27].
1.3.3. Chế độ sục khí
Sục khí là yếu tố cần thiết để ngăn chặn sự đóng cặn của các tế bào vi tảo và
sự kết lắng của các chất dinh dưỡng. Sục khí đảm bảo cho tất cả các tế bào vi tảo
đều được tiếp xúc với chất dinh dưỡng và ánh sáng, ngăn chặn sự phân tầng nhiệt
độ và làm tăng khả năng trao đổi khí giữa môi trường nuôi cấy với không khí [ 21].
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng phát triển của tảo chủ yếu thông qua
hoạt tính enzyme. Nếu nhiệt độ quá cao, enzyme mất hoạt tính, các phản ứng sinh
hóa trong quang hợp không xảy ra, quang hợp bị đình trệ. Nhiệt độ cao còn phá hủy
cấu trúc bộ máy quang hợp, màng thylakoid của lục lạp là vị trí đầu tiên của sự tác
động đó [1].
11
GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ HẢI THANH SVTT: PHẠM THỊ LAN
Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của vi tảo phụ thuộc vào nhóm tảo.
Đối với những tảo sống ở vùng cực là < 10
0
C, vùng ôn đới từ 10 – 20
0
C, vùng nhiệt
đới >20
0
C. Hầu hết các loài vi tảo được nuôi cấy thường thích nghi ở khoảng nhiệt
độ 16 – 27
0
C, tuy vậy giá trị này cũng dễ thay đổi tùy thuộc vào thành phần chất
dinh dưỡng của môi trường và các chủng tảo được nuôi cấy [21].
Nhiệt độ được coi là cực thuận cho sự phát triển của một loài tảo ngoài tự
nhiên không phải là cực thuận khi nuôi chúng trong phòng thí nghiệm. Chẳng hạn,
Skeletonema costatum ở ngoài môi trường tự nhiên sinh trưởng tốt trong điều kiện
nhiệt độ 12 – 13
0
C và 14 – 20
0
C, nhưng khi nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, nhiệt
độ thích hợp cho sự sinh trưởng của chúng là 20 – 30
0
làm cho pH tế bào ổn định, góp phần thúc đẩy các phản ứng quang hóa và hóa sinh
xảy ra thuận lợi. Vai trò đặc biệt của P là có mặt trong các enzyme, các hệ vận
chuyển điện tử và đặc biệt là trong các hợp chất cao năng ATP, ADP, PEP, Acetyl –
P P tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng tạo nên các hợp chất cao năng.
Do đó, P là yếu tố không thể thiếu trong nhu cầu dinh dưỡng của vi tảo [1].
Đối với vi tảo, P vô cơ là dạng dễ sử dụng, chúng thường được dùng để
thêm vào trong các môi trường nuôi cấy vi tảo. Tuy nhiên, P hữu cơ đôi lúc cũng
được sử dụng. Việc sử dụng các dạng P vô cơ phải chú ý đến khả năng kết tủa của
chúng trong trường hợp khử trùng môi trường do đó có thể tách các thành phần có
chứa P để khử trùng riêng. Nhiều loài vi tảo có khả năng tiết ra môi trường
phosphatase, nên có khả năng phân hủy P hữu cơ thành dạng vô cơ để sử dụng. Đây
cũng là một đặc điểm thích nghi trong quá trình sinh trưởng và phát triển của vi tảo [21].
Các nguyên tố vi lượng là thành phần bắt buột hay tác nhân kích thích hoạt
động của nhiều hệ enzyme. Fe có mặt trong các cytochrome, feredoxine
dehydrogenase, Mo, Cu có mặt trong dehydrogenase. Mn, Cu, B, Mo, Co có tác
dụng thúc đẩy sinh tổng hợp chlorophyll và làm giảm sự phân hủy chlorophyll nhờ
làm tăng độ bền vững của phức hệ liên kết giữa chlorophyll với protein. Ngoài ra
nhiều nguyên tố vi lượng còn làm tăng khả năng tổng hợp carote. Các nguyên tố vi
lượng thật sự cần thiết cho quá trình sinh trưởng của vi tảo. Tuy nhiên, hàm lượng
của chúng trong nước tự nhiên là rất thấp, có thể không cung cấp đủ cho nhu cầu
sinh trưởng của vi tảo do đó việc bổ sung vi lượng vào môi trường nuôi cấy là hết
sức cần thiết. Trong nuôi cấy vi tảo, vi lượng thường được bổ sung với một lượng
13
GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ HẢI THANH SVTT: PHẠM THỊ LAN
rất nhỏ vì khi hàm lượng vượt quá ngưỡng chịu đựng của vi tảo, chúng có khả năng
gây độc cho tế bào. Cụ thể, khi hàm lượng Cu quá cao có thể gây độc hoặc khi dư
thừa Fe chúng có khả năng gây kết tủa các thành phần khác trong môi trường làm
cho tảo không thể sử dụng được [21].
Cũng như các nguyên tố vi lượng, vitamine có vai trò rất quan trọng trong
các quá trình sinh trưởng của vi tảo. Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng,
Dunaliella
Dunaiella là một loại tảo xanh dị hợp thuộc Ngành Chlorophyta, họ
Polyblepharidaceae [11],[19]. Mặc dù tế bào không có thành, các loài của chi này
vẫn có thể sinh trưởng trong môi trường có độ mặn thay đổi từ 0.5M đến 5M NaCl
[36],[31],[26]. Trong điều kiện bị stress, loài Dunaliella có thể tích lũy một lượng
đáng kể các hợp chất có giá trị, như carotenoid [40],[24], glycerol [24], vitamin và
protein [20]. Tế bào Dunaiella có thể thích ứng với phạm vi rộng của nồng độ muối
vì chúng có khả năng thay đổi nồng độ glycerol nội bào [33]. Trong thực tế, sự tích
lũyglycerol trong loại tảo này bị ảnh hưởng bởi nồng độ muối của môi trường [38].
14
GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ HẢI THANH SVTT: PHẠM THỊ LAN
1.4.1. Đặc điểm sinh học, hình thái và phân loại của Dunaliella
Đầu thế kỷ 18, các nhà khoa học cho rằng Dunaliella giống với
Haematococcus, nhưng nửa sau thế kỷ 19, họ tìm ra rằng chi này khác biệt với
Haematococcus và đặt tên mới là Dunaliella [11]. Cho đến nay, 28 loài Dunaliella
đã được công nhận (Hình 1.1). Chúng bao gồm năm loài (từ mẫu 1-5 ở Hình 1.1)
sống trong nước ngọt và hiếm khi xuất hiện, trong khi đó 23 loài trong số này
(từ mẫu 6-28 ở Hình 1.1) có mặt trong môi trường mặn [11]. Hình dạng tế bào của
Dunaliella thay đổi từ hình elip, hình trứng, hình trụ và hình quả lê đến gần hình
cầu [13]. Các tế bào của một loài nhất định có thể thay đổi hình dạng với điều kiện
thay đổi, thường trở thành hình cầu trong điều kiện không thuận lợi [12]. Kích
thước tế bào cũng có thể thay đổi với điều kiện sinh trưởng và cường độ ánh sáng
[17]. Tổ chức tế bào nói chung được nghiên cứu tương đối chi tiết trong D. salina
trên kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử.
Tế bào không có thành, nhưng có lớp áo là màng nhầy nguyên sinh chất bao
quanh. Tế bào có 2 roi đều nhau, và thường chuyển động đồng thời. Có một thể lục
lạp đơn chiếm gần hết khoang tế bào. Thể này có thể có hình chén, đĩa, chuông và
có một phần dày hơn có chứa một pyrenoit (dạng nhân, hạt tinh bột, thể vùi). Thể
lục lạp chia thành nhiều thùy, các chồng thylacoit của thể lạp thỉnh thoảng tập trung