Nghiên cứu vòng đời của vi tảo biển dị dưỡng schizochytrium mangrovei PQ6

Khóa luận tốt nghiệp

Khoa cơng nghệ sinh học

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin gửi lời câm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Diễm Hồng,

Trưởng phịng cơng nghệ Táo, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học

và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi được thực tập tại phịng thí nghiệm.
Tơi xin chân thành cám ơn ThS. NCS. Lưu Thị Tâm, KS. Phạm Văn Nhất,
KS. Hoàng Thị Hương Quỳnh - những người đã trực tiếp giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp. Tôi cũng xin gừi lời cám ơn chân thành tới tập

thê phịng Cơng nghệ Táo đã giúp đỡ tơi nhiệt tình và chia sẽ các khó khăn với tơi
trong suốt q trình tơi thực tập tại phịng.
Tơi xin gứi lời cảm ơn đến tất cà các thầy, cô Khoa Công nghệ Sinh học,

Viện Đại học Mớ Hà Nội đã giúp dỡ và dạy bào tôi trong thời gian học tập và
nghiên cứu.

Tơi xin được bày tó lịng biết ơn sâu sắc tới bố mẹ, gia đình và bạn bè đã tạo
điều kiện tốt nhất va đổng viển tơi ừịng súồt q tr'1'nlt tổi học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2015.

Sinh viên

Đỗ Thị Ánh Sao

Đỗ Thị Ánh Sao

Lớp: KS. CNSH. 11-04


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa cơng nghệ sinh học
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... i

Mục Lục..................................................................................................................... ii
Danh Mục Hình.......................................................................................................... V
Danh Mục Bang.......................................................................................................... vi

Danh Mục Các Từ Viết Tắt....................................................................................... vi

MỞ ĐÀU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TÓNG QUAN TÀI LIỆU................................................................... 3
1.1.

Giới thiệu chung về tảo và vi tảo...................................................................... 3

1.1.1.

Khái niệm về tào, vi tảo biển......................................................................... 3

1.1.2.

Phân loại.......................................................................................................... 3

1.1.3.

Sinh sán, sinh dưỡng cùa tào.......................................................................... 4

1.1.4,

Sinh tnrởngTdilíảờdệĩl Viện .Đại học. .Mơ. Hà. Nội................ 5

1.1.5.

Vai trò cùa vi tảo............................................................................................ 6

1.2.

Chu kỳ sống của tế bào.................................................................................... 16

Gian kỳ.......................................................................................................... 16

1.2.1.

1.2.1.1.

GI............................................................................................................... 16

1.2.1.2.

s................................................................................................................. 17

1.2.1.3.

G2............................................................................................................... 18

1.2.1.4.

Phân bào..................................................................................................... 18

Nguyên phân................................................................................................. 21

1.2.2.

1.2.2.1.

Đặc điểm cúa nguyên phân....................................................................... 21

1.2.2.2.

Các kỳ của nguyên phân.......................................................................... 22

1.3.

Giới thiệu chung về chi vi tảo biến Schizochytrium...................................... 25

Đỗ Thị Ánh Sao

Lớp: KS. CNSH. 11-04


Khoa cơng nghệ sinh học

Khóa luận tốt nghiệp
1.3.1.

VỊ trí, phân loại của Schizochytrium........................................................... 25

1.3.2.

Chu trình sống của Schizochytrium............................................................. 26

1.3.3.

Tình hình nghiên cứu Schizochytrium......................................................... 26

1.3.3.1.

Trên thế giới............................................................................................. 26

1.3.3.2.

Ở Việt Nam...............................................................................................27

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cưu................................................... 31

2.1.

Vật liệu và hóa chất.........................................................................................31

2.1.1.

Vật liệu.......................................................................................................... 31

2.1.2.

Hóa chất........................................................................................................ 31

2.2.

Thiết bị, dụng cụ..............................................................................................31

2.3.

Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 31

2.3.1.

Chuẩn bị tế bào tào s. mangrovei PQ6 đế quan sát vòng dời..................... 31

2.3.2.

Các bước tiếEhwviện. Viện.Đại.học.Mả.Hà.Nậi............... 32

2.4.

Xử lý số liệu................................................................................................... 33

CHƯƠNG 3. KÉT QUẢ......................................................................................... 34
3.1.

Ảnh hướng của tuổi khuẩn lạc lên sự phát sinh hình thái tế bào tảo

Schizochytrium mangrovei PQ6................................................................................. 34

3.2.

Kháo sát chế độ nuôi lên sự phát sinh hình thái táo Schizochytrium mangrovei

PQ6..............................................................................................................................35

3.3.

Các dạng te bào trong chu trình sống của Schizochytrium mangrovei PQ6. 36

3.4.

Các kiếu phân chia tế bào trong chu trình sổng của Schizochytrium mangrovei

PQ6...............................................................................................................................37

3.4.1.

Các kiểu phân chia tế bào............................................................................. 37

3.4.2.

Nhận dạng một số kiểu phân chia tế bào dựa vào kích thước tế bào......... 39

Đỗ Thị Ánh Sao

111

Lớp: KS. CNSH. 11-04


Khóa luận tốt nghiệp
3.4.3.

Khoa cơng nghệ sinh học

Nhận dạng một số kiểu phân chia tế bào dựa vào sự phân bố khơng gian của

tế bào

3.5.

40

Vịng đời của tảo Schizochytrium mangrovei PQ6........................................ 40

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 43
I.

Kết luận............................................................................................................... 43

2.

Kiến nghị............................................................................................................ 43

Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội

Đỗ Thị Ánh Sao

IV

Lớp: KS. CNSH. 11-04


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa cơng nghệ sinh học
DANH MỤC HÌNH

STT

Số trang

Tên hình

Hình 1

Năm pha sinh trưởng của vi tảo

5

Hình 2

Chu kỳ tế bào

16

Hình 3

Các kỳ cùa ngun phân

22

Hình 4

Vịng đời của Aurantiochytrium limacinuni

26

Hình 5

Thao tác sử dụng micropipette đế phân lập 1 tế bào tào duy
nhất

32

Hình 6

Sự phát sinh hình thái tế bào táo s. mangrovei PQ6

34

Hình 7

Các dạng tế bào tảo s. mangrovei PQ6

36

Hình 8

Phân chia từ 1 thành 2 tế bào

37

Hình 9

Phân cifỉỊfÀ’ Wrt1 VÍệPPĐại

Hình 10

Phân chia từ 1 thành 8 tế bào

37

Hình 11

Phân chia từ 1 thành 16 tế bào

38

Hình 12

Phân chia từ 1 thành 32 tế bào

38

Hình 13

Ảnh minh họa giai đoạn phóng động bào tử ở tào s.
mangrovei PQ6

38

học Mở Hà Nội

37

Hình 14 Anh minh họa giai đoạn phóng amip ớ táo s. mangrovei
PQ6

38

Hình 15

Vịng đời táo s.mangrovei PQ6

40

Hình 16

Sự biên đơi nội chất bên trong tê bào sau khi bô sung môi
trường M1 mới

41

Đỗ Thị Ánh Sao

Lớp: KS. CNSH. 11-04


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa cơng nghệ sinh học
DANH MỤC BẢNG

STT

Bàng 1

Số trang

Tên báng
Ảnh hương cùa che độ nuôi nên sự phát sinh hình thái tào

35

s. mangrovei PQ6

DANH MỤC CÁC TÙ VIẾT TẤT

STT

Ý nghĩa

Ký hiệu

1

AA

2

ADN

Deoxyribonucleic acid

3

ARN

Ribonucleic acid

4

DHA

Axit docosahexaenoic (C22:6 n-3)

5

DPA

Axit docopentaenoic (C22:5 n-6)

6

EPA

Axit eicosapentaenoic (C20:5 n-3)

7

Axít arachidonic (C20:4 n-6)

LCPUFAp Long-chain polyunsaturated fatty acids

8

NST

9

PUFA

10

I-ARN

11

s

12

SK

Nhiễm sac the

Polyunsaturated fatty acid

Ribonucleic acid ribosome
Schizochytrium

Sinh khoi
Sinh khối khô

13

SKK

14

TB

Tế bào

15

VTM

Vitamin

16

NLSH

Nhiên liệu sinh học

Đỗ Thị Ánh Sao

VI

Lớp: KS. CNSH. 11-04


LỜI MỞ ĐÀU

Vi tảo là những thực vật bậc thấp, có khả năng quang hợp. Chúng có cấu trúc
rất đa dạng: đơn bào, đa bào. hay tập đoàn, sống chủ yếu ờ dưới nước và phân biệt
với nhau bời các chất màu (chat diệp lục, các sắc tố) và các chất dự trữ.

Trong tự nhiên và trong đời sống con người vi tào có vai trị hết sức quan

trọng. Vi tảo có kích thước phù họp, dễ tiêu hóa và ít gây ơ nhiễm mơi trường,
nhiều lồi khơng có độc tố, chúng là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn cùa các
hệ sinh thái nước và có khá năng ni sinh khối lớn. Vi táo giữ vai trị quan trọng
trong việc cái tạo môi trường (đất và nước), là nguồn phân bón. Vi tâo cịn là

ngun liệu đê tách chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học cao để làm thực phẩm
chức năng cho người và động vật. Tuy nhiên, ứng dụng phố biến cùa vi táo là làm

thức ăn cho nuôi trồng thuy sán và khai thác các hợp chất có hoạt tính sinh học đế
làm thực phẩm chức năng và thuốc chữa bệnh.

Hiện nay. Schizochytrium - một chi vi táo biển dị dưỡng thuộc họ
Thraustochytrid, giới Stramenophile, được biết đến như là nguồn tiềm năng cho sản
xuất thương mại eĨÌHỈ
^ũlậìítỉrắề

feNfthg ni trồng thúy

hai sản. làm giàu luân trùng và Artemia cung cấp thức ăn cho ấu trùng tơm cá.
Ngồi ra. sinh khối của chúng cũng được sứ dụng làm thức ăn cho gà mái đẻ ra
trứng giàu DHA hiện đang có mặt trong các siêu thị ờ Mehico, Đức. Tây Ban Nha

[23, 24]. Ở Việt Nam, các chủng vi tảo cùa chi này cũng đã được phân lập và nuôi

cấy thành công trong các hệ thống nuôi khác nhau. Trong số những chung vi tào
biển thuộc chi Schizochytrium phân lập được ở vùng biến Việt Nam thì lồi

Schizochytrium mangrovei PQ6 dã được chứng minh là dối tượng tiềm năng cho

sàn xuất axít béo omega-3 và omega-6 (như axít eicosapentaenoic (C20:5 n-3,
EPA), axil docosahexaenoic (C22:6 n-3, DHA) và axít docopentaenoic (C22:5 n-6,
DPA) bới hàm lượng lipít của chúng chiếm trên 70% sinh khối khơ. Các axít béo

này có vai trị quan trọng cho sức khỏe cùa con người và động vật nuôi.

Sinh khối táo s. niangrovei PQ6 đã được tiến hành nghiên cứu và ứng dụng
rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cùa đời sống như: làm thức ăn tươi sống cho ni

trồng các lồi ấu trùng của động vật hai mành vó, làm nguyên liệu đố làm thuốc

Đỗ Thị Ánh Sao

1

Lóp: KS. CNSH. 11-04

chữa bệnh và làm thực phẩm chức năng cho người và dộng vật ni. Ngồi ra,

chúng được sử dụng làm nguyên liệu đế sàn xuat biodiesel [261.

Mặc dù loài vi tào biền dị dường s. mangrovei PQ6 đã được nuôi trồng thành

công trong các hệ thống nuôi cay khác nhau và sinh khối của chúng được ứng dụng

nhiều vào thực tiễn cuộc sống. Tuy nhiên, những nghiên cứu về di truyền học phân
từ cũng như chu trình sống của chúng còn nhiều hạn chế. Đe hiếu biết rõ hơn về đặc

điếm di truyền của loài tảo tiềm năng này, chúng tơi đã tiến hành luận văn “Nghiên
cún vịng địi của vi tảo biển dị dưõmg Schizochytrium mangrovei PQ6”

Mục đích của đề tài nghiên cứu cúa chúng tôi như sau:

+/ Nhằm xác định được các dạng tế bào, kiều phân chia và thời gian phân chia tế
bào trong vòng đời của vi táo biến Schizochytrium mangrovei PQ6 làm cơ sở cho
phân loại loài.

+/ Xác định được pha sinh trướng cúa tào làm cơ sờ cho việc xác định độ bội và
kích thước hệ gen của lồi tào tiềm năng này.
Cơng việc nghiên cứu được thực hiện tại phịng Cơng nglìệ Táo, Viện Công
nghệ Sinh học thuộc Vjfn Nàn lâtự ^hoaji^c^i Công nghệ Việt Nam.

Đỗ Thị Ánh Sao

2

Lóp: KS. CNSH. 11-04


CHƯƠNG I
TÒNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TẢO
/. 7.7. Khái niệm vê táo, vi táo biên

Tảo (algae) là những thực vật bậc thấp (thực vật có bào tứ. cơ thế không phân
chia thành thân, rễ, lá). Trong tế bào (TB) tào có chứa diệp lục và chúng sống chủ
yếu dưới nước.
Vi tảo (microalgae) là tat cà những loại tảo có kích thước hiền vi tức là muốn

quan sát được chúng thì phái sừ dụng kính hiền vi. Trong số khống 50.000 lồi tào
trên thế giới thì vi táo chiếm 2/3. Vai trò quan trọng cúa vi táo thế hiện qua quá

trình quang hợp hấp thụ COị, cung cấp Ơ2 cho các sinh vật khác trên trái đất, khép

kín vịng tuần hồn vật chất và làm tăng tốc độ quay vịng cùa các chu trình đó [11],

Cơ thế tào được gọi là tàn (thallus) vì thiếu thân, rề, lá nhưng chúng lại có
chlorophyll a sac tố quang hợp dien hình của thực vật. Hau hết táo sống trong mơi

trường nước như nước mặn, lợ, ngọt. Tào có cấu trúc từ đơn bào đến đa bào. Nhìn
chung, tế bào táo cE^Ặt^Ồ^Ịc^i^cíỉĩQ/úy tìíờiỉ^tìr itlỉú* thife vật bậc cao như có
vách ngăn bang xellulose, có lục lạp và có chlorophyll, cấu trúc dạng tán thường

gặp cùa táo gồm cấu trúc mônát, cấu trúc palmella, cấu trúc hạt, cấu trúc sợi, cấu
trúc dạng bản, cấu trúc ống.

Táo có mặt ờ khắp nơi trên trái đất, từ đinh núi cao cho đến dưới đáy biền sâu.
thậm chí ở độ sâu khoảng 200 m dưới biến nếu như nước biến ớ dó rất sạch. Những
lồi tăo sống trong các thủy vực được gọi là tảo phù du {Phytoplankton), những tào

sống bám đáy thúy vực. bám trên các vật sống hay các thành tàu thuyền dược gọi là

táo đáy {Phytobentos). Dạng tảo cộng sinh với nấm thành Địa y cũng là dạng phân

bố rất rộng rãi và nhiều loài được khai thác làm dược phẩm, nước hoa, phẩm nhuộm
và các mục đích kinh tế khác (hiện đã biết hơn 20.000 loài Dịa y thuộc 400 chi khác
nhau).

1.1.2. Phân loại
Căn cứ vào màu sắc, sự có mặt cúa các chất dự trữ. thành phần võ, cấu tạo
nhân TB người ta có thế chia tào thành những ngành khác nhau.

Đỗ Thị Ánh Sao

3

Lóp: KS. CNSH. 11-04


Căn cứ vào màu sắc (thành phần sắc tố), táo dược chia thành 10 ngành khác
nhau bao gồm:
1 .Tảo lam: Cyanophyta

2.Tào vàng: Chrysophyta

3.Tào nâu: Phaeophyta

4.Tão sillic: Bacillariophya

5.Tão đó: Rhơphyta

ó.Tão giáp: Pyrophyta

7.Tao mắt: Euglenophyta

8. Tao lục: Chlorophyta

9.Tào vòng: Charophyta

10-Tảo vàng: Xanhthopy

Mặt khác, căn cứ vào sự có mặt của các chất dự trừ, thành phần vỏ, cấu tạo

nhân tế bào mà người ta chia tảo thành những ngành sau:

1/

Ngành

Tào

Dyctyosphaerium,

lục

(Chlorophyta):

Scenedesmus,

Các

Pediastrum,

chi Closterium,

Coelastrum,

Staurastrum,

Dunaliella,

Chlamydomonas, Haematococcus, Tetrasehnis, Chlorella,...

2/ Ngành Tào lông roi lệch (Heterokontophyta): Các chi Melosira, Asterionella,

Cymatopleurra, Somphonema, Fragilaria, Stephanodiscus, Navicula, Malomonas,
Dinobryon, Peridinium, Isochrysis, Chaetoceros, Phaeodactylum, Skeletonema,

Nitzschia...
Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội
3/ Ngành Tào măt (Euglenophyta): Các chi Phacus, Trachelơmonas, Ceratium...
4/ Ngành Tào đó (RhodophytaỴ Các chi Porphyridium, Rhodella...

1.1.3. Sinh sàn, sinh dưỡng cùa táo
Nhìn chung tảo có 3 phương thức sinh sán chính là sinh sán sinh dường, sinh

sản vơ tính và sinh sán hữu tính.
Sinh sán sinh dường: Thực hiện bang những phần riêng rẽ (đa bào hay đơn

bào) của cơ thể thường khơng chun hóa về chức phận sinh sản. Táo đơn bào sinh
sản bằng cách phân chia tế bào. Tảo tập đoàn phân tách ra thành các tập đoàn nhỏ

hay hình thành tập đồn mới ở bên trong tế bào mẹ cùa cá thể (Volvocales,

Protococcales). Sinh sàn sinh dưỡng cùa tảo dạng sợi tiến hành bằng cách tách sợi
ra thành các đoạn hoặc đoạn đứt ngẫu nhiên cúa sợi.
Sinh săn vơ tính: Hình thức sinh sãn pho biến cũa tào được thực hiện bằng sự
hình thành các bào tử chuyên hóa. Đa số táo có các bào tử chuyền động, có cấu trúc

mơnát, khơng có màng tế bào và được gọi là động bào tứ (zoospore). Động bào tứ
bơi lội một thời gian ngan, tạo vó bọc và này mầm thành một cơ thể mới. Những

Đỗ Thị Ánh Sao

4

Lóp: KS. CNSH. 11-04


bào tứ sinh săn vơ tính khơng chuyển động ở hàng loạt tăo gọi là bào tư bất động

(aplanospore).
Sinh sàn hữu tính : Được thực bằng những tế bào chuyên hóa gọi là giao từ và
kèm theo q trình sinh sàn hữu tính. Với tào chưa tiến hóa (Volvocales) q trình

sinh sàn hữu tính tiến hành bằng sự kết hợp toàn vẹn của cà cơ thể (hologamy =
toàn giao). Da số các bào tử sinh sản hữu tính bằng dung hợp hai tế bào trần đế tạo

thành hợp tử (zygote). Hợp tứ được bao phú màng dày và nhanh chóng nảy mầm (ở

nhiêu tào biên) hay là chuyên sang trạng thái nghỉ (chú yêu ờ tảo nước ngọt), sau đó

này mầm hình thành động bào tử hay trực tiếp hình thành tão mới. Neu hai giao tử

kết hợp giống nhau về hình dạng và kích thước thì q trình sinh sán hữu tính gọi là
đăng giao (isogamy). Neu hai giao tứ chuyến động nhưng một giao tứ lớn hơn giao
từ kia thì gọi q trình sinh sàn hữu tính là dị giao (heterogamy) [10],

1.1.4. Sinh trưởng của tào

Sự sinh trường của táo nuôi trồng trong điều kiện vô trùng được đặc trưng bởi
5 pha [39] được thế hiện ở hình 1.

Thư viên ViÂn F)ai hne Mỏ' Hà Nâi

Thời gian ni

Hình 1. Năm pha sinh trưởng cúa vi tào

+/ Pha chậm hoặc càm ứng (1): Tảo sinh trường chậm, mật độ TB tăng ít do phái

thích nghi dan với mơi trường sống mới.
+/ Pha sinh trướng theo hàm số mũ (2): Ở pha này mật độ TB tăng nhanh.

Đỗ Thị Ánh Sao

5

Lóp: KS. CNSH. 11-04


+/ Pha giám tốc dộ sinh trường (3): Sự phân chia TB sẽ chậm lại khi các chất dinh
dưỡng, ánh sáng, độ pH. CO2 hoặc các yếu tố lý hóa khác bat đầu hạn chế sự sinh

trướng.

+/ Pha on định (4): Mật độ TB tương đối ồn định, không thay đối do các yếu tố hạn
chế và tốc độ sinh trường ớ trạng thái cân bằng.

+/ Pha tàn lụi (5): Chất lượng môi trường trở nên xấu đi. các chất dinh dưỡng suy

kiệt tới mức khơng thề duy trì được sự sinh trường. Mật độ TB giám mạnh.
1.1.5. Vai trò của vi tảo

Vi tào có vai trị rất quan trọng trong tự nhiên và trong đời sống cúa con người.
Trong các thuỹ vực táo cung cấp oxy và là mắt xích đầu tiên trong chuồi thức ăn
cúa thủy vực, cung cấp hầu hết thức ăn sơ cấp cho cá cũng như các động vật thuý
hải sàn khác. Nhiều loại tào biển còn được khai thác đề sán xuất agar, alginate, sàn

phấm giàu iot. làm phân bón... Nhiều tào đơn bào được nuôi trồng công nghiệp đế

tạo ra những nguồn thức ăn cho ngành nuôi trồng thủy sản hay thực phẩm chức
năng bồ dường giàu protein, vitamin và khoáng dùng cho người. Tảo cịn được sứ
dụng trong xử lí ơ nhiễm mơi trường, làm phân bón, góp phần giám nhẹ sự biến đối

khí hậu tồn cầu (sử dụng táo đế giám thiếu hiệu ứng nhà kính), góp phần trong việc
giái quyết van đề an ninh năng lượng (sán xuất nhiên liệu sinh học từ tảo)... Tuy

nhiên, ứng dụng phồ biến nhất hiện nay cùa vi táo là làm thức ăn trong ni trồng

thuỷ sán và tách chiết những chat có hoạt tính sinh học có thế thương mại hóa được.

Vai trị của vi tảo được thể hiện qua 7 lĩnh vực sau:

+/ Thực phẩm cho con người và động vật
Hiện nay, việc nghiên cứu và ứng dụng vi tào vào làm thực phấm chức năng
cho con người ngày càng được chú trọng hơn. Việc sứ dụng vi táo làm nguồn

protein đơn bào đã được nghiên cứu và sân xuất từ rất lâu. Spirulina đã được sứ
dụng cách đây cả thế kỳ, sinh khối tảo Chlrella đã được đóng viên và sữ dụng như

một loại thức ăn bồ dường, táo khô Spirulina. Vi tào có hàm lượng protein cao.
trung bình từ 50 - 60% trọng lượng khô [10].
Protein là một hợp chất dinh dường rất quan trọng đối với con người cũng như

các sinh vật sống. Bất kỳ một protein đơn bào nào trước khi trớ thành thức ăn cho
con người cũng đều trài qua thứ nghiệm. Ví dụ: Sinh khối tào Spirulina đã được

Đỗ Thị Ánh Sao

6

Lóp: KS. CNSH. 11-04

Chamorro (1980) tiến hành thực nghiệm về độc tố cấp trường diễn, nghiên cứu ánh

hường đến sinh săn, khà năng tiết sữa, gây độc tố, gây quái thai... Nhiều nghiên cứu

về độc tính cấp và trường diễn đối với các lồi tào khác như (Scenedesmus,

Micractinium, Chlorella...) cũng khơng phát hiện thấy một bang chứng nào về độc
tố có trong sinh khối tảo trong dinh dưỡng [10].
Trong những năm gần đây về sử dụng tào nói chung và vi táo nói riêng làm

nguồn dinh dưỡng cho con người đã thu hút sự quan tâm của những nhà khoa học,
nhà sàn xuất và người tiêu dùng. Ví dụ như hàm lượng protein trong tăo Spữulina
vào loại cao nhất trong các thực phấm hiện nay (chiếm đến 60 - 70% sinh khối khô

cùa táo, cao hơn trong thịt bò 3 lần, đậu tương 2 lần). Cứ 1 kg tảo xoắn Spữulina
chứa 55 mg vitamin (VTM) B|, 40 mg VTM Bọ, 3 mg VTM B(„ 2 mg VTM BI2,

113 mg VTM pp, 190 mg VTM E, 4000 mg carotenoit trong đó [3-caroten khoảng
1700 mg (cao hơn 1000 lần so với hàm lượng này ờ cà rốt), 0,5 mg axít folic, axít

linolenic 13,784 mg, axít y-linolenic là 11,980 mg. Hàm lượng chất khoáng chiếm
khá cao, sẳt là 580 - 646 mg/kg, canxi, kali, photpho đều khoáng 1000 - 3000 mg/kg

(cao hơn hàm lượng,<^Ịixi ịt^ngt^a^I Ị.-, Nơi
Sinh khối tảo có giá trị dinh dường cao và khơng có độc tố. Tuy nhiên cho đến

nay việc sử dụng táo làm nguồn thực phẩm đang còn nhiều hạn chế vì giá thành cao

thứ nghiệm dinh dưỡng chưa đù thuyết phục, do thiếu cơ chế kiếm tra chất lượng
thường xuyên và thói quen dùng loại thức ăn truyền thống của người tiêu dùng.

Trong tương lai vi tào hứa hẹn sẽ là một nguồn thực phẩm sử dụng phồ biến trong

mọi gia đình. Các kết quá nghiên cứu về việc thừ nghiệm bồ sung sinh khối tào vào

trong khấu phần thức ăn cho các loại gia cầm đã cho thấy một triển vọng rất tốt cho
việc sử dụng sinh khối vi táo trong chăn nuôi các loại gia cầm khác nhau. Những vi

táo thường được sử dụng là Chlorella, Spữulina, Oocystis, Scenedesmus,

Micractinium. Trong hơn 20 năm qua, huyền phù tảo Cholrella đã được làm đồ
uống cho gia súc có sừng ở một số nước thuộc SNG. Việc đưa sinh khối tào như

Cholrella, Scenedesmus, Spirulina vào khẩu phần thức ăn cùa gà với tỉ lệ 7.5 - 10%
là giải pháp có lợi về kinh tế. Những thí nghiệm gần đây cho thấy việc bô sung tảo
tươi vào khấu phẩn thức ăn cúa gà mái đè giúp tăng tỷ lệ đé và hàm lượng VTM A

Đỗ Thị Ánh Sao

7

Lóp: KS. CNSH. 11-04


có trong trứng [10]. Do đó, việc ứng dụng vi tảo vào ngành chăn nuôi đang dược coi
là một hướng đi đầy tiềm năng và có triền vọng nhất.

+/ Ni trồng thủy hải sản
Tào đơn bào là thức ăn tươi sống đặc biệt quan trọng cho tất cả các giai đoạn
phát triền của động vật thân mềm hai vò (Bivalvia) như: hầu, vẹm, điệp, sò. Chúng

còn là thức ăn cho ấu trùng của hau hết các lồi tơm. cá, ốc và cho các động vật phù

du. Táo đơn bào có giá trị trong ni trồng thúy sàn phải có kích thước phù hợp, 115 pm cho những loài ăn lọc, 10 - 100 pm cho những loài khác [46. 53], phái được

tiêu hóa dề dàng và khơng chứa độc tố. Đã có hàng tràm lồi tảo được thử nghiệm
làm thức ăn, nhưng cho tới nay chi khoảng hai mươi loài láo đơn bào được sứ dụng

rộng rãi trong nuôi trồng thúy sản 116]. Tính ưu việt của tảo đơn bào là không gây ô
nhiễm môi trường, cung cấp đầy đú các vitamin, chất khoáng, vi lượng, đặc biệt là
chúng chứa rất nhiều loại axít béo khơng no. Táo đơn bào có tốc độ tăng trương
nhanh, có khá năng thích ứng với những thay đối mơi trường như: nhiệt độ. ánh

sáng.
Lipít từ táo rất quan trọng .trọng việc dự trừ năng lượng chợ ấu trùng khi sống

trong điều kiện thiếu thức ăn [36]. Sử dụng tão có hàm lượng protein cao giúp cho

sự phát triền tốt nhất của vẹm giống Mytilus trossolus [28] và hầu Crassostrea

gigas [27], tâo có hàm lượng hydratcacbon cao tốt cho sự phát triển cùa hầu giống

và ấu trùng điệp [54]. Nhìn chung hàm lượng protein của vi tào dùng trong nuôi
trồng thuý sản thay đồi từ 6 - 52%, cacbohydrate: 5 - 23%, lipít: 7 - 23%.
Các axít béo khơng bão hịa đa nối đơi no (PUFA) có trong tăo, ví dụ như:

docosahecxaenoic axít (DHA; C22:6 n-3), eicosapentaenoic axít (EPA; C20:5 n-3),
arachidonic axít (AA; C20:4 n-6) rat cần thiết đối với động vật nuôi thủy sàn [17,

33, 34]. Hầu hết các loài tào đều chứa loại axít béo khơng no EPA ở mức độ từ
trung bình tới cao (7 - 34%). Lớp tảo Bacillariophyceae (Chaetoceros,

Thalassiosira, Nitzchia, Skeletonema), Prymnesiophyceae (Isochrysis, Paplova),

Cryptophyceae

(Rhodomonad,

Criptomonad),

Rhodophyceae

(Rhodosorus),

Eustigmatophyceae (Nannochloropsis) rất giàu một hoặc cả hai loại axít béo khơng

no DHA và EPA. Từ 0,2 - 11% DHA có trong tảo Prymnesiophyceae, trong khi đó
Eustigmatophyceae lại có nhiều AA nhất (0 - 4%). Chi Prasinophyceae

Đỗ Thị Ánh Sao

8

Lóp: KS. CNSH. 11-04


(Tetraselmis, Micrcmonas, Pyramimonas) chứa khoáng 4 - 10% DHA hoặc EPA,

ngược lại Chlorophyceae (Chlorella, Nannochloris, Dunaliella) chi có khoảng 0 3%, vì vậy chúng được xem là có giá trị dinh dưỡng thấp. Vi táo được coi là có giá

trị dinh dưỡng tốt cho các đối tượng nuôi nếu hàm lượng PUFA (DHA. EPA) dao
động từ 1 - 20 mg/ml tế bào [51].

Vi táo là nguồn cung cap vitamin quan trọng cho các đối tượng nuôi thuý sản.

Theo thong kê của Brown (2002) [16], hàm lượng axít ascorbic (vitamin C) trong vi
tào có sự khác nhau rất lớn giữa các lồi (16 mg/g sinh khối khơ ớ tào Chaetoceros

muellerí; 1,1 mg/g ờ tảo Tetraselmis pseudonanẫ). Các vitamin khác (như thiamin -

B|. riboflavin - B2, pyridoxine - B6, cyanocobalamin - B|2, biotin, pyridoxine...) chi
khác nhau từ 2 - 4 lần giữa các loài tảo. Điều này chứng tỏ ràng, việc lựa chọn một
cách cấn thận các loại vi tào kết hợp với nhau sẽ cung cấp đầy đũ vitamin cho chuỗi

thức ăn cùa động vật ni thúy sàn.
Ngồi ra. các khống chất và sẳc tố trong táo cũng đóng góp một vai trò quan

trọng trong việc xây dựng nên giá trị dinh dưỡng của một loài tảo [20]. Thành phần
chủ yếu của sắc tố là chlorophyll v^cáẹ IpạỊ earofenoit chiếpi 0,5 - 5% sinh khối
khơ. Ngồi ra cịn có phycoerythin và phycocyanin nhưng chi chiếm một lượng nhó

khoảng 1% khối lượng khô. B-carotene (tiền vitamin A) được xem là rất quan trọng

trong chuỗi thức ăn cũa giáp xác. Nghiên cứu cùa Ronnestad. Helland & Lie (1998)
[47] đã phát hiện ra rang sac to lutein và astaxanthin (có nhiều trong táo lục -

Tetraselmis spp.) có khả năng chuyển đồi thành VTM A trong chuỗi mắt xích thức

ăn của động vật ni thúy sàn.
Đến nay, tất cá các nghiên cứu đều xác định rằng mỗi lồi táo khác nhau thì
chúng có giá trị dinh dưỡng khác nhau, một lồi tão có thế thiếu ít nhất là một thành
phần dinh dưỡng cần thiết, ví dụ /. galbana có nhiều DHA. ít EPA nhưng ngược lại

khuê tào chứa nhiều EPA và ít DHA [31 ]. Vì vậy, việc sứ dụng hồn hợp các lồi tảo

làm thức ăn cho động vật thuỷ sản sẽ cung cap chat dinh dường tốt hơn cho chúng.

Tuy nhiên, việc kết hợp các loài tào làm thức ăn phải được hợp lý cà về tỹ lệ và
thành phần thích ứng với nhu cầu dinh dưỡng cùa từng đối tượng nuôi cụ thế thì

mới đem lại hiệu q cao, ví dụ sử dụng đơn loài c. calcitrans cho ấu trùng hầu

Đỗ Thị Ánh Sao

9

Lóp: KS. CNSH. 11-04


(Crassostrea gigas) tốc độ sinh trướng nhanh hơn so với sứ dụng hồn hợp /.

galbana + c. calcitrans [38].
Các nhà khoa học ỡ Việt Nam đã thừ nghiệm đưa sinh khối Spirulina làm
nguồn bố sung tảo tươi vào thức ăn cùa cá mè trang, mè hoa, tram cỏ. rô phi với tý
lệ 5% làm tăng tý lệ sống và tốc độ tăng trường của cá. Người ta cũng sứ dụng sinh

khối vi táo làm nguồn bo sung dinh dưỡng cho nhuyễn thế và nuôi tôm. Năm 1939,
Bruce và cộng sự đã phân lập và nuôi tão đơn bào ỉsochrysis galbana và

Pyraminonas grossii đế nuôi ấu trùng hau. Năm 1910, Allen và Nelson đã dùng tăo
silic để làm thúc ăn cho một số sinh vật không xương sống. Việc nuôi trồng vi tảo
hiện nay còn được ứng dụng để làm thức ăn cho trai. sị... [10].

+/ Phân bón sinh học
Phân bón chứa nitơ được coi là yếu tố hạn chế trong sản xuất lương thực.

Người ta dự báo nhu cầu phân bón ở các nước đang phát triền là khống gần 100

triệu tấn trên năm. trong đó 30% là phân nitơ (N2). Với việc cố định N2 từ khơng

khí. táo có vai trị rất quan trọng trong chu trình biến đồi nitơ. Cho đen nay người ta
đã biết đến 152 loài .tào laụi (yiikbuân lam) có khá năng cố định đạm. Các đại diện

điển hình cùa táo lam đơn bào cố định N1 là các chi Aphanothece, Myxosarcina,

Choorcoccidiopsis, Pleurocapsa. Đại diện tảo lam dạng sợi, khơng có tế bào dị hình
là các chi Oscillatoria, Pseudoanabaena, Lyngbya, Plectonema, Phormidium,
Microcoleus, Tricodesmus. Các chi tào lam có cấu trúc sợi kèm theo te bào dị hình
là Anabaena, Gloeotrichia, Hapalosiphon, Matigocladus, Nostoc, Scytonema,

Stigonema, Tolypothris, Westiella, Westiellopsis. Có the nói rang gây nhiễm tào lam
cố định N2 sống tự do hoặc cộng sinh đóng vai trị rất to lớn cho đất. đặc biệt là cho

cánh đồng lúa. Có the giám thiêu lượng phân hóa học cho lúa tới 15% nếu dùng tảo
lam cố định đạm. Trong mùa phát triến thích hợp tảo lam có thế cố định được 20 -

30 kg nitơ/ha. Mặt khác, tào còn kích thích khá năng sinh trường lúa thơng qua các
hoocmon do chúng bài xuất ra môi trường. Hiện nay việc cấy tảo lam xuống mộng

lúa được tiến hành tại nhiều nơi trên thế giới như Trung Quốc. Thái Lan. Mỹ... Ở
Trung Quốc người ta dùng Anabaene azotica và Nostoc sphaeroides cấy cho

khoảng 25000 ha. trong khi Án Độ sừ dụng các loài thuộc chi Aulosữa, Anabaene,
Nostoc, Plectonema, Scytonema và Tolypothrix trên diện tích khống 2.000.000 ha

Đỗ Thị Ánh Sao

10

Lóp: KS. CNSH. 11-04


canh tác. Hiện nay, hãng Cyanotcch giới thiệu một loại phân bón bao gồm 8 lồi vi
tào có hoạt lực cố định 100 kg nitơ/1 ha trong 1 vụ. Ớ Việt Nam hiện có hơn 40 lồi
táo dạng này được phát hiện ở các tinh phía Bắc và 68 lồi ở các tinh phía Nam.
Nhiều lồi như Aphanothes spp.. Aphanothes palida, Anahaene saphaerica, Nostoc
muscorum, Gleotrichia raciborskii đã được nghiên cứu khá chi tiết về đặc điếm

hình thái cũng như hoạt lực cố định nitơ. Ngoài ra loài bèo hoa dâu (Azolla) là một

loài dương si sống cộng sinh với vi khuấn lam cố định SLAnabaena azolla. Bèo hoa
dâu được coi là nguồn phân bón sinh học chứa N1. Nói chung việc sừ dụng tâo lam
cố định đạm sẽ làm giảm thiểu đáng kể ứng dụng phân hóa học trong nơng nghiệp [10].

+/ Xử lý ô nhiễm môi trường
Hiện nay tông lượng nước thái tù hoạt động cúa con người bao gôm cả nước

thái sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp ngày càng nhiều. Việc xử lý ô nhiễm
nước thái là một quy trình phụ thuộc vào nhiều yeu tố và nhiều điều kiện khắt khc.
Trong khi đó, việc sứ dụng táo và quá trình thài oxy quang hợp vào trong hồ oxy
hóa hoặc hồ ổn định là phương tiện làm sạch nước thài đcm lại hiệu quà cao hơn
với giá thành thấp nhuff Dạng hồ ụày hoạt dộ.i]grất tốt ờ vùng .cộ cường độ ánh sáng

cao và không băng giá. Ớ mỹ có tới 10.000 hệ thong hồ này dùng cho xứ lý nước

thái sinh hoạt và công nghiệp 110|.

Hồ oxy hóa nước thài hoặc ho on định là phương tiện làm sạch nước thãi có
hiệu quá với giá thành thấp nhất. Đặc diêm của hồ oxy hóa nước thái là sự tham gia

trực tiếp cúa tào và quá trình oxy quang hợp. Bàn thân sinh khối tào cũng là sàn
phẩm có hàm lượng protein cao. Nitơ chiếm 8 - 10% thành phan tế bào táo nên việc

hấp thụ nitơ dưới dạng NO3“, NHT, NO2 từ nước thái là cơ chế rất quan trọng đề
loại bõ nguồn ô nhiễm này, điều này cũng tương tự như đối với phospho. Neu dùng
vôi hoặc sunphat nhôm đế thu hoạch tảo gần như tồn bộ phospho sẽ bị kết túa và
loại bó cùng toàn bộ tế bào tảo. Một số vi sinh vật gây bệnh trong hồ cũng sẽ bị tiêu

diệt do thời gian nước thải lưu thông trong hồ tương đối dài. độ pH cùa hồ tăng do
tảo tăng quang hợp. Tùy thuộc vào điều kiện ngoại cành chính ảnh hưởng tới thành
phần loài tão trong hệ thống xử lý nước thải như tái trọng các hợp chất hữu cơ, thời

tiết, khuấy sục và động vật phù du ăn thực vật mà sử dụng các loài tào khác nhau.

Tại các hệ thống xừ lý nước thái bang hồ oxy hóa ở California người ta sứ dụng các

Đỗ Thị Ánh Sao

II

Lóp: KS. CNSH. 11-04

loài tào Chlamydomonas sp., Chlorenla vugaris, Scenedesmus sp.. đều xử lý theo

Erganshev và Tajiev (1986), trong hệ thống xứ lý nước thài ờ Trung Á. các loài
thuộc ngành tảo lục (Chlorophytà) luôn chiếm ưu thế về mật độ và thành phần lồi,

sau đó là đại diện của tào lam (Cyanophytă), táo Silic (Baecillariophyta) và tảo mắt
(Euglenophyta) [10].
Một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng là các

kim loại nặng từ nước thải công nghiệp không qua xừ lý. Nhiều nguồn nước thái từ

công nghiệp săn xuất giấy. xăng, sơn dầu, mó, thuộc da... có chứa các kim loại
nặng độc hại như Hg. Pb, Cd, Cr... Thông thường đề loại bó hợp chất này ra khỏi
nguồn nước thải, thường dùng phương pháp hóa học, oxy hóa khử điện hóa, kỹ

thuật màng... Những phương pháp này địi hói phải đâu tư nhiêu, tôn kém mà hiệu
suất không cao. Trong nhiều trường hợp người ta dùng vật liệu sinh học làm chất

hap phụ các kim loại nặng. Hiện tượng hấp phụ là cơ sờ đế phát triền một loại công
nghệ mới nhằm loại bỏ hoặc thu hồi các kim loại nặng từ mơi trường lóng. Và vi tào
là một trong số những vật liệu sinh học này. Theo Wilde & Bencmann (1993) một

số chủng tào đã qụa.c^ọn

năng rật)ớn để gUtn ô nhiễm kim loại nặng

trong nước thái công nghiệp. Hiện nay, ngồi hai chế phẩm tào tươi cịn xuất hiện

hai chế phẩm từ tảo có tác dụng đe loại kim loại nặng từ nước thái là AlgaSorb và
ATM-Bioclaim. AlgaSorb rất hiệu quà trong việc loại bỏ kim loại nặng nồng độ

thấp và ít bị ánh hướng bới Ca2+, Mg2+. trong khi ATM-Bioclaim có khá năng loại

99% các kim loại Pb, Cu, Zn từ dung dịch nước [10],

+/ Khai thác các chất có hoạt tính sinh học từ vi táo
Nhiều vitamin hoà tan trong nước (B|. B|2, B6, Biotin. C) được tìm thấy trong
dịch ni tào lam, tảo silic và táo lục. Những loại vitamin này được phát hiện dưới

dạng các chất trao đồi trung gian như a-, p-, y-tocopherol (vitamin E) ở tảo lam và
a-tocopherol và vitamin K ờ Pophyridium cruentum. Hàm lượng vitamin trong sinh

khối táo phụ thuộc vào kiếu gen, chu trình sinh trưởng, điều kiện ni trồng và các
thao tác di truyền. Hiện nay ờ nhiều nước như Đài Loan, Nhật Bản. các chúng tảo

Chlorella, Pophyridium đã được nuôi đe săn xuất vitamin.
Trong vi tảo cũng chứa nhiều chất béo tương tự như ở dầu thực vật. Hàm

lượng lipít trong tảo dao động từ 20 - 40% sinh khối khô (SKK). Trong một số điều

Đỗ Thị Ánh Sao

12

Lóp: KS. CNSH. 11-04


kiện nhất định, táo có thể chứa lipít tới 85% so với SKK. Ngồi chlorophyll, vi tào

cịn chứa một so sac tố bố trợ như phycobiliprotein và carotenoit. Các loại
carotenoit thông thường chi chiếm 0,1% SKK cùa vi táo nhưng ở một số lồi, chúng

có thể đạt từ 5 - 14% SKK. Các sac tố này có thế đánh dấu kháng thế đon dòng ứng
dụng trong nghiên cứu miễn dịch. Mặt khác, phycobiliprotein và (ỉ-caroten được

biết đến như những yếu tố nâng cao sức đề kháng của cơ thế và là chất hỗ trợ phòng
chống bệnh ung thư.

Vi tào còn chứa một lượng lớn cacbonhydrat dưới dạng sán phẩm dự trừ (tinh
bột, glycogen) hoặc các chất điều hoà thấm thấu (glyceron, trehalose, glucose...).

Ngồi ra có thể liệt kê một số chất chống oxy hố có mặt trong sinh khối tảo như
carotenoit (sac to), tocopherol, vitamin c, superoxydismutase, catalase và glutation

peroxydase (enzyme). Các vi táo - nguồn các chất chống oxy hố có triền vọng

đang được khai thác là: Dunaliella salina: đe sàn xuất p-caroten, Heamatococcus
pluvialis: đề sàn xuất astaxanthin, Porphyridium cruentum: để sản xuất
Supcroxydismuta.se (SOD).

Vi táo còn là nguồn cung cấp các chất có hoạt tính khánẹ sinh (như kháng vi

khuấn, nấm). Ví dụ như: axít acrylic thu từ vi tão Phaecystis, axít linoleic trong dịch
chiết methanol từ táo Spirulina platensis, Chrococcutn... Testraselainis suecia là
một chất ức che hình thành virus Vibrio sp.. Một lượng lớn các chất tách từ vi tào

biền có vai trị diệt tảo độc hoặc thuốc trừ sâu như cyanobacterin tách từ Scỵtonema

hofrnanni đã được công bố [ 13],

+/ Nhiên liệu sinh học

Nguồn năng lượng mà chúng ta đang dùng chú yếu xuất phát từ các loại nhiên
liệu mỏ không tái sinh được như: dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên. Nguồn tài ngun

này có hạn nên việc tìm kiếm các nguồn năng lượng khác thay thế là cần thiết. Một

giái pháp hấp dẫn đe thay thế nguồn năng lượng đó là sứ dụng sinh khối tạo ra
thơng qua q trình quang hợp. Sinh khối này có khá năng tái tạo được và việc sử

dụng chúng làm nguồn nhiên liệu không gây ra hiệu ứng tăng CO1 cùa khí quyền,

trong đó việc sừ dụng sinh khối tào đang ngày càng được quan tâm. Ví dụ người ta
dùng sinh khối tào để sán xuất methan, thông qua q trình lên men kị khí. Một số
lồi tăo đã được thử nghiệm thành công đê Botryococcus braunii sản xuât median

Đỗ Thị Ánh Sao

13

Lóp: KS. CNSH. 11-04


như: hồn hợp Scenedesmus + Chlorella spp.; Scenedesnuts spp. + Cldorella spp. +

Eugỉena spp. + Oscillatoria spp. + Synechocystis sp.; Hydroctyon reticulation +

Anabaena sp. + Cladophora glomerata. Sàn phấm chính của q trình lên men kị

khí sinh khối tào là mcthan và co? với ti lệ 70:30, tương ứng [ 10|.
Ngồi ra người ta cịn sừ dụng tảo để sàn xuất các nhiên liệu giàu năng lượng
như: sán xuất hydrocacbon từ vi tảo với hiệu xuất lớn tới 86% sinh khối khô; sứ

dụng enzyme nitrogenase của tào lam hoặc enzyme hydrogenase có mặt trong đa số
các lồi tão đê sân xt hydrogen; người ta cịn sừ dụng glyxerol có trong trọng

lượng khô của tảo đề sán xuất ethanol và dầu lửa [10].

Vi tâo từ lâu đã được xem là nguồn tiềm năng đế sán xuất biodiesel vì sinh
khơi táo có chứa hàm lượng dâu cao [21 ] có thê thay thê dâu mỏ nhưng lại thân

thiện với môi trường. Gần đây còn được sử dụng để tạo ra năng lượng theo nhiều

cách khác nhau như biodiesel, khí hydro dưới các điều kiện ni cấy đặc biệt hoặc
có thể dùng đế đốt giống như gỗ đế tạo ra nhiệt và điện [57], Từ vi tảo cịn có thế
tạo ra khí methane bang con đường lén men kỵ khí sinh khối vi táo [50]... Phần lớn

hợp cho sản xuất

lipít do vi tào sản pỊt||jt ra.x^p tại. ớ dạng. ỊtrịỸ^glycẹride

biodiesel. Vi tào là đối tượng chính trong lình vực sàn xuất nhiên liệu sinh học
(NLSH) từ táo. Vi táo có tốc độ sinh trướng rất nhanh so với các loại thực vật sống

cạn [ 18|. Hàm lượng dầu ờ vi táo thường dao động trong khoảng 20 đến 50% so với
sinh khối khô, cá biệt có thể đến khống 80% ờ một vài chúng/lồi [351. Lượng dầu

do vi tảo sàn xuất ra có thề cao gấp 250 lần so với đậu tương trên mồi mẫu Anh

(khoảng 0,4 ha), gấp từ 7 đen 31 lần so với cọ mà lại dề dàng tách chiết neu sử dụng

phương pháp phù hợp. Do đó, tào là nguồn tiềm năng cho sàn xuất NLSH mới trong

tương lai và có thề thay thế năng lượng từ dầu mị [48]. Nhiều nghiên cứu đã chứng

minh, tào sinh trướng dị dưỡng có khá năng tích lũy hàm lượng dầu cao gấp nhiều
lần so với táo quang tự dưỡng [29]. Có khoảng 300 loài vi tảo được xem là nguồn
tiềm năng đe sán xuat NLSH [22, 30, 32, 451. Khả năng sàn xuất sinh khối cúa vi
tảo được đánh giá là cao gấp 50 lần so với có switchgrass [19, 40].

+/ Trong y học
Các nhà khoa học trên thế giới phát hiện ra những khã năng điều trị bệnh tuyệt

vời từ loài tào Spirulina, từ điều trị suy dinh dưỡng ờ trẻ em cho tới ung thư và

Đỗ Thị Ánh Sao

14

Lóp: KS. CNSH. 11-04


AIDS... Táo Spirulina được coi là thần (lược trong việc diều trị bệnh suy dinh
dưỡng, có được điều này là do tảo có chưa tới 70% khối lượng vitamin. Ngồi ra

chúng cịn chứa vơ vàn các chất có lợi cho cơ thể khác như vitamin A, axít béo,

vitamin B|2, canxi. magiê - những chất được coi là "mang lại cuộc sống ấm no cho
các cơ quan cùa cơ thể”. Tảo xoan (Spirulinà) được dùng làm nguyên liệu trong
việc bào chế thuốc, mỹ phẩm và thực phẩm chống suy dinh dưỡng.
Sinh khối táo Chlorella đã được đóng viên và sừ dụng như một loại thức ăn bồ

dường (heath food). Tão Spirulila chứa các axít amin cần thiết như lysine,

threonine... rất quan trọng cho tré, đặc biệt là trẽ thiếu sữa mẹ. Hàm lượng chất

khoáng và các nguyên tố vi lượng phong phú có thề phịng tránh bệnh thiếu máu do
thiếu dinh dưỡng, và là nguồn bổ sung dinh dưỡng cho trê lười ăn. Trong tảo
Spirulina có chứa nhiều loại chất chống lão hóa như p-caroten, axít Ỵ-linoleic,

vitamim E. Những chat này có kha năng loại bỏ gốc tự do thơng qua tác dụng chống
oxy hóa. làm chậm sự lão hóa của tế bào, đồng thời sắt và canxi có nhiều trong tảo

vừa dề hấp thụ vừa có tác dụng phịng và hồ trợ điều trị các bệnh thường gặp ở
người già như thiếu ntqu, )ịốp xương. SpứyựíRự có thể dùng hỗ trợ điều trị viêm gan
B, bệnh nhân bị cholesterol máu cao và viêm da lan tóa, bệnh tiếu đường, loét dạ

dày tá tràng và suy yếu và viêm tụy. bệnh đục tinh thế và giám thị lực. bệnh rụng
tóc. Táo cũng tiêu diệt được Cadida albicans, một loại nấm thường ký sinh trong

trong đường ruột bệnh nhân AIDS. Hiện nay, tào Spirulina còn được nghiên cứu

invitro để ngăn chặn sự tấn cơng cùa vi rút HIV. Nó cịn có tác dụng kích thích tế
bào túy xương, hồi phục chức năng tạo máu. chức năng giảm mỡ máu, giám huyết áp.
Tại Việt Nam, tảo cũng đã được ứng dụng trong lĩnh vực y tế, tuy nhiên ứng

dụng còn hạn chế. Trong y học cố truyền. Kappaphycus và Euchema được sứ dụng
để làm giám sự phát triền của các khối u, nhọt, đau đầu. Các loài Sagasum dùng để

chữa bệnh bướu cổ hoặc bệnh hay ốm vặt do thiếu iot. Ulva lactuca, Ulva reticulate
là những loài được dùng phố biến ở miền trung và miền Nam Việt Nam đe làm

thuốc Gia truyền. Nguồn rong biến ớ Việt Nam cũng được dùng làm thực phẩm
chức năng, thuốc và phân bón |8|. Ngồi ra cịn có 5 sản phẩm Spirts’ của cơng ty

DETECH (Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam) được Cục an toàn vệ sinh thực
phâm - Bộ Y tê câp phép lưu hành trên thị trường |64J

Đỗ Thị Ánh Sao

15

Lóp: KS. CNSH. 11-04


1.2. Chu kỳ sống của tế bào

Chu trình tế bào (cell cycle): các te bào trải qua nhiều giai đoạn nối tiếp nhau

và kết thúc bằng sự phân chia tạo ra tế bào mới. Tồn bộ q trình từ tế bào đến tế
bào thế hệ ke tiếp được gọi là chu trình tế bào. gồm 4 giai đoạn: M. Gl, s. G2. Sự
phân chia tế bào chi chiếm một phần của chu trình tế bào.

Thưviệi^^to^HàNội
1.2.1. Gian kỳ

Trong gian kỳ tế bào thực hiện các chức năng trao đổi chất, các hoạt động
sống khác nhau, tống hợp các ARN và ADN, các protein, các enzim...và chuẩn bị

cho tế bào phân bào. Tùy theo đặc điềm chức năng người ta chia gian kỳ ra làm 3
giai đoạn hay pha liên tiếp nhau: giai đoạn GI (gap /), giai đoạn s (synthesis) và
giai doạn G2 (gap 2). Thời gian kéo dài cùa gian kỳ tùy thuộc vào thời gian của 3
pha G1 + s + G2. đặc biệt giai đoạn GI vì ở loại tế bào khác nhau thì thời gian G1
là rất khác nhau, còn giai đoạn s và G2 tương đối ổn định.

1.2.1.1. Pha GI
Pha G| - hay còn được gọi là pha sinh trường - là giai đoạn đầu tiên cùa kỳ
trung gian, nó bat đầu khi sự phân bào kết thúc cho đến khi sự sinh tong hợp ADN

bất đầu xảy ra. Thời gian tiến hành pha G] thay đối nhiều tùy theo loài và tùy theo

các loại tế bào trong cùng lồi.

Đỗ Thị Ánh Sao

16

Lóp: KS. CNSH. 11-04


Pha GI là pha sinh trưởng cùa tế bào vì trong pha này xày ra sự tống hợp
ARN và protein. Trong pha GI hàm lượng ADN và số lượng nhiễm sac thế (NST)
là ổn định mang tính đặc trưng cho từng loài. NST biến đối trạng thái kết đặc trong

nguyên phân sang trạng thái giãn xoan, kéo dài và mãnh thành sợi nhicm sắc và chi
có thề nhìn thấy chúng dưới kính hiển vi điện tứ. Mồi NST chứa I phân tứ ADN

liên kết với protein histon tạo thành sợi nhiễm sắc. Chính ớ trạng thái này của NST
mà ADN dễ dàng truyền đạt được các thông tin di truyền, các gen ở trạng thái hoạt
động chức năng, nghĩa là tơng hợp ARN và protein. Chính vì vậy mà pha GI được
gọi là pha sinh trường của tế bào và thực hiện những hoạt động sinh lý khác.

Pha G1 diễn ra sự ra tăng cùa tế bào chất, sự hình thành thêm các bào quan

khác nhau, sự phân hóa vê câu trúc và chức năng cúa tê bào (tông hợp các protein
đặc thù) và chuẩn bị các tiền chất, điều kiện cho sự tồng hợp ADN ờ pha s tiếp

theo. Khi kết thúc pha GI thì tế bào đi vào pha s và G2 đe vào thời kỳ phân bào tùy
thuộc vào các điều kiện môi trường. Vào cuối pha GI có một thời điềm gọi là điểm

hạn định (restrictionpoinf), diem R. Neu tc bào vượt qua điểm R chúng tiếp tục đi
vào pha s. Đối với cập tệ ,bàp hiệt hóa th) ,tq .bào khơng ỴỊ^Ợl qua R mà đi vào q

trình biệt hóa tế bào.
1.2.1.2. Pha s

Tiếp theo pha G| là pha s. bắt đầu sinh tống hợp ADN xãy ra và kết thúc khi
tất cả các nhiễm sắc thế đều được sao chép. Trong pha này diễn ra q trình tái bán

ADN và nhân đơi NST. Vào cuối pha Gl, tế bào tổng hợp một loại protein đặc
trưng gọi là cyclin A và nhanh chóng tích lũy trong nhân te bào. protein cyclin A

tác động tới cuối pha s thì biến mất.
Quá trình tái bàn ADN dien ra theo nguyên tắc bồ sung và bán bào toàn, nhờ

đó từ một ADN mẹ tái tạo ra hai ADN con hoàn toàn giống nhau. Thời gian diễn ra
pha s tương đối ốn định (từ 6 - 8 giờ). Kết thúc pha s hàm lượng ADN tăng gấp đôi

và mồi NST kép chửa hai phân tứ ADN giống hệt nhau tạo ra bộ thơng tin di truyền
hồn chinh đế truyền lại cho hai tế bào con. Trong pha s còn diễn ra sự nhân đơi

trung tử có vai trị đối với sự hình thành thoi phân bào sau này.

Đỗ Thị Ánh Sao

17

Lóp: KS. CNSH. 11-04


1.2.1.3. Pha G2
Sau khi pha s kết thúc, tế bào chuyến sang pha G2 - pha này kéo dài cho đến
khi quá trình nguyên phân bắt đầu (kéo dài từ 4 - 5 giờ). Trong pha G2 các ARN và

protein (tubulin) tiếp tục được tồng hợp chuẩn bị cho phân bào. Cuối pha G2 một

protein được tống hợp là cyckin B và được tích lũy trong nhân cho đến tiền kỳ phân
bào. Cyclin B hoạt hóa enzim kinase và đóng vai trị quan trọng trong việc thực hiện
q trình phân bào như tạo ra các vi ống tubulin đế tạo thành thoi phân bào.

1.2.1.4. Phân bào
Phân bào là một quá trình phức tạp. về mặt di truyền có thể xem phân bào là

phương thức truyền thông tin di truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác. Qua phân bào

các NST đã được phân đôi trong chu kỳ tế bào sẽ được phân ly đồng đều về 2 tế bào
con. Người ta thường phân biệt các kiểu phân bào sau đây:

+/ Phân bào nguyên nhiễm (mitosis): Còn gọi là nguyên phân - là phương thức
phân bào phổ biến nhất, thường đặc trưng cho các tế bào soma và tế bào sinh dục
khi cịn non. Là hình thức phân bào phổ biến cho các dạng tế bào cùa cơ the đơn

bào (tế bào sinh dường, tế bào sinh dục sợ khai 2n), các tế bào con được tạo thành
giữ nguyên bộ nhiễm sắc thế tế bào mẹ (2n). Nguyên phân gồm nhiều thời kỳ nối

tiếp nhau: kỳ đầu. kỳ giữa, kỳ sau, và kỳ cuối. Mỗi kỳ có đặc trưng về cấu trúc và
tập tính về NST, bộ máy phân bào. Trong chu kỳ sống cũa tế bào thì thời kỳ phân

bào là thời kỳ có nhiều biến đối sâu sac trong cấu trúc và tập tính cùa NST. Qua đó

các NST đã được nhân đôi trong gian kỳ sẽ phân bố đồng đều cho 2 tế bào con.
+/ Phân bào giảm nhiễm - giảm phân (meiosis): Là phương thức phân bào đố
hình thành các giao tứ ớ các cơ thề sinh sản hữu tính. Sự phân bào giám nhiễm

(giảm phân) đặc trưng cho sự phân chia cúa các tế bào sinh dục chín cùa sinh vật
sinh sản hữu tính. Các tế bào sinh dục chín (2n) phân chia giảm nhiễm tạo thành các
tế bào con (n), các tế bào này có bộ NST giảm đi một nữa so với tế bào mẹ. Đối với

cơ thể sinh sàn hữu tính xảy ra sự xen kẽ thế hệ đơn sinh 2 tế bào đơn bội hòa hợp
với nhau tạo thành hợp từ lưỡng bội. hợp tứ phát triên thành cơ thế nhờ quá trình

nguyên phân.

Cơ thể mang tế bào lường bội được gọi là pha lưỡng bội (diplophase). Ví dụ ở
thực vật bậc cao pha lưỡng bội chính là cây mang lá, và trên các cây này sẽ tạo

Đỗ Thị Ánh Sao

18

Lóp: KS. CNSH. 11-04


thành cơ quan sinh sàn. Các cây như thế dược gọi là cây mang bào tứ - thồ bào tứ

bới vì các bào tử được tạo thành ờ cây. Các bào tử được hình thành do kết qua phân
bào giảm nhiễm đánh dấu sự kết thúc pha lường bội chuyển sang giai đoạn đơn bội.

Ớ động vật phân bào giám nhiễm xảy ra ờ giai đoạn chín (giai đoạn tạo thành
noãn bào và tinh trùng). Như vậy ở các cơ thế sinh sản hữu tính trong q trình hình

thành các giao tứ và thụ tinh có khác sự thay the các pha bội thế (lường bội - đơn

bội - lưỡng bội). Sự thay thế các pha này ờ các nhóm cơ thề khác nhau mang đặc

tính tiến hố rõ rệt.

Người ta thường phân biệt 3 kiều phân bào giâm nhiễm: khới đau, trung gian,

tận cùng.
* / Phân bào giảm nhiễm khởi đầu: còn gọi là phân bào giảm nhiễm hợp tử là kiếu

mà trong đó sự phân bào giám nhiễm xáy ra ngay sau sự thụ tinh, tức là ngay bước
đầu phân chia hợp tứ (Thấy ờ tào và nguyên sinh động vật).
* / Phân bào giám nhiêm trung gian: còn gọi là phân bào giảm nhiễm bào tứ xáy ra

trong quá tình hình thành bào tử. Thời kỳ nam giữa 2 giai đoạn thế bào từ và thế
giao tử. Kiều phân chia giậm nhịễtự pay đặc trưng cho phần lớn thực vật.

*

/ Phân bào giám nhiễm cuối cùng: còn gọi là phân bào giảm nhiễm giao tử, đặc

trưng cho động vật đa bào, một số đơn bào và thực vật bậc thấp (ví dụ: táo nàu).

Q trình phân bào giám nhiễm gồm hai lần phân chia tiếp nhau được gọi là phân

chia 1 và phân chia II.
+/ Phân bào tăng nhiễm - nội phân ịendomitosis) đặc trưng cho tế bào đa bội.
Như ta đã biết đế có sự phân bào xảy ra. tế bào phải trài qua giai đoạn s cùa

interphase. Nghĩa là phải có sự tái bán ADN và tăng đôi số lượng NST. Tuy thế đây
là điều kiện cần nhưng chưa phái đù. Vì sau giai đoạn s cịn có giai đoạn G2 và

chính ờ G2 hàng loạt chat protein được hình thành có tác động thúc đấy hoặc kìm

hãm sự ngun phân. Trong thực tế có nhiều trường hợp là sau khi ADN được tái
ban, NST đã được nhân đôi nhưng tế bào không phân chia. Đây cũng là một phương

thức phân bào bào đám cho sự tăng trường cùa mô và cơ quan mà không tăng cao
số lượng tế bào, do kết quá của sự tăng tới số lượng NST trong nhân mà toàn bộ tế

bào to thêm và thành đa bội.

Đỗ Thị Ánh Sao

19

Lóp: KS. CNSH. 11-04