VI KHUẨN LAM GÂY HẠI THUỘC CHI MICROCYSTIS Ở VIỆT NAM ppsx

VI KHUẨN LAM GÂY HẠI THUỘC CHI
MICROCYSTIS Ở VIỆT NAM

Dương Đức Tiến, Trịnh Tam Kiệt
Trung tâm Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc gia
Hà Nội

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam là một đất nước có rất nhiều các loại hình
thủy vực. Ngoài nhiệm vụ điều tiết khí hậu, giao
thông, các thủy vực còn là nơi phát triển thủy sản
cung cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt. Các thực
vật phù phiêu sinh trưởng tạo nên năng suất sơ cấp
trong các thủy vực, trong đó có một số loài gây hại
cho cá, động vật và con người. Bài báo nhằm cung
cấp vài nét về kết quả nghiên cứu vi khuẩn lam (tảo
lam - Cyanobacteria) gây độc.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chúng tôi tiến hành khảo sát các hồ và hồ chứa,
thủy vực trong phạm vi cả nước : Hồ Tây và các hồ
ở Hà Nội, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà
Tĩnh, Huế, Đà Nẵng, hồ chứa Cấm Sơn (Bắc
Giang), hồ Đá Bàn (Khánh Hòa), hồ Dầu Tiếng
(Tây Ninh) ở các thời điểm khác nhau từ 2000 -
2002. Thu mẫu thực vật phiêu sinh theo các mặt cắt
trên thủy vực và ở các tầng nước khác nhau bằng
vợt vớt phiêu sinh N
o

75. Mẫu được cố định và
không cố định nhằm so sánh và phân lập vi tảo.
Sinh khối tảo và các thủy vực Hà Nội được gửi đi
phân tích tại CHDC Đức. Bước đầu tiến hành thăm
dò xử lý nước nở hoa ở hồ Bách Thảo (Hà Nội) và
hồ công viên Kiến An bằng hệ thống lọc than hoạt
tính.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

1. Sự nở hoa nước (water bloom) hay sự phát triển
mạnh mẽ một số loài vi tảo nào đó làm nước có
màu ở các thủy vực mà chúng tôi đã nghiên cứu có
khác nhau. Ở Hồ Ba Bể sự nở hoa trong tháng 8
làm nước có màu nâu vàng do tảo giáp gây ra, ở hồ
Lak (Tây Nguyên) và một vài thủy vực ở Hà Nội
sự nở hoa do tảo lục, lớp tảo tiếp hợp, hoặc tảo mắt
(Euglenophyta). Đa số các thủy vực có diện tích
mặt nước lớn, nước đứng hoặc chảy chậm, vi
khuẩn lam phát triển khiến nước có màu xanh lam
nhạt, không phải vi khuẩn lam nào cũng gây hại,
thông thường thì vi khuẩn lam gây độc bằng hai
con đường:

- Tạo nên một quần xã vi khuẩn lam rộng lớn trong
môi trường nước. Khi chúng phát triển quá mức
khiến hàm lượng oxy trong nước bị giảm đi đột
ngột. Đó là nguyên nhân làm cho cá bị chết ngạt.
Hiện tượng này thường xảy ra vào cuối giai đoạn
nước nở hoa do tác động của vi khuẩn lam đương

sống và vi khuẩn lam đã chết.

- Một số vi khuẩn lam tiết ra độc tố (Cyanotoxin)
làm suy yếu và gây chết cho các sinh vật đã bắt
mồi, ăn chúng. Về mặt sinh lý độc tố của vi khuẩn
lam được chia thành hai loại : Độc tố thần kinh và
độc tố gan.

+ Độc tố thần kinh (Neurotoxins) : Là các alcoloid
(thành phần chứa Nitrogen - có trọng lượng phân tử
thấp) dẫn truyền xung từ nơ ron thần kinh này sang
nơ ron khác và từ nơ ron tới cơ của động vật và
người. Dấu hiệu bị nhiễm độc tố như : choáng
váng, lảo đảo, co giật cơ, thở hổn hển và co quắp
chân tay. Khi bị nhiễm độc tố ở nồng độ cao thì hô
hấp khó khăn, có khi ngừng thở. Độc tố thần kinh
Anatoxin được tổng hợp nhờ các loài vi khuẩn lam
thuộc chi Anabaena, Aphanizomenon,
Osillatoria và Trichodesmium.

+ Độc tố gan (Hepatotoxin) : Là chất kiềm chế
protein photphotases I và 2A, gay chảy máu trong
gan. Dấu hiệu khi bị nhiễm độc tố biểu hiện cơ thể
yếu ớt, nôn mửa, tiêu chảy và rét run. Độc tố gan
gồm có : Microcystin và Nodularin.

Microcystin được sản sinh từ một số các loài của
chi Microcystis, Anabaena, Nostoc,
Nodularia và Oscillatoria.

Độc tố của tảo lam (Cyanotoxin) rất quan trọng
trong các thủy vực nước ngọt. Các động vật khi
uống nước có vi khuẩn lam thì độc tố trong nước
xâm nhập vào các vùng rộng lớn của ruột và gây
tác động đến cơ thể. Mặt khác rất nhiều vi khuẩn
lam sản sinh ra 2 - methylisoboneal (MIB) và
geosmin, cả hai chất này có mùi vị và hương bùn,
đất (Bufford et al, 1993). Sự có mặt của các chất
này là một vấn đề phải quan tâm trong cung cấp
nước cho thành phố và công nghệ nuôi thủy sản. Cả
hai MIB và geosmin đều liên quan tới sự tổng hợp
Chlorophyll và carotenoid.

2. Ở hầu hết các thủy vực đã khảo sát, ở bất cứ
điểm thu mẫu nào chúng tôi cũng bắt gặp vi khuẩn
lam Microcystis, có nơi với mật độ từ 4 - 7 x 10
6
tế
bào/1 lít, có nơi ít hơn với thành phần loài khác
nhau. Các chi khác của vi khuẩn lam thường ít gặp,
đôi khi có Oscillatoria.
Chi Microcystis khác với các chi khác của vi khuẩn
lam ở đặc điểm cơ thể là một tập đoàn gồm nhiều
tế bào dính lại với nhau, mắt thường có thể nhìn
thấy tập đoàn như những hạt trứng cá lửng lơ trong
nước. Đó là những cục nhầy có kích thước từ 40 -
250 , gồm nhiều tế bào hình cầu hợp lại, trong tế
bào thường chứa những không bào khí, nguyên
sinh chất chứa nhiều hạt. Các tế bào trong tập đoàn
giống nhau, sinh sản bằng cách phân đôi theo 3 mặt

phẳng. Sự sai khác giữa các loài vi khuẩn lam
thuộc chi Microcystis được thể hiện ở khóa định
loại sau :

KHÓA ĐỊNH LOẠI LOÀI CỦA
CHI MICROCYSTIS

I/ Tế bào hình cầu hoặc gần như hình cầu

A. Có không bào khí.
1. Tế bào có kích thước trên 3 
a) Màng nhày của tập đoàn có thể nhìn thấy :
. Tập đoàn thường gồm nhiều yếu
tố 1 M. viridis
. Tập đoàn thường đơn
giản 2 M. marginata
b) Màng nhày của tập đoàn khó nhìn thấy, tập đoàn
hình tròn hoặc hơi kéo dài :
. Tập đoàn thủng nhiều
lỗ 3 M.
aeruginosa
. Tập đoàn không thủng
lỗ 4 M. flos-aquae
2. Tế bào chỉ có kích thước 0,8 - 2,25 , tập đoàn
đơn giản 5 M. firma

B. Không có không bào khí.
1. Tế bào có hạt nhỏ chiết quang, kích thước 4,5 -
6,5 .
Tập đoàn thủng

lỗ 6 M.
ochracea
2. Tế bào không có các hạt nhỏ chiết quang
a) Tế bào vào khoảng 4  :
. Tập đoàn có hình
trụ 7 M.
densa
. Tập đoàn không phải hình
trụ 8 M. prasina
b) Tế bào có kích thước 1 - 2 
9 M. incerta

II/ Tế bào
dài 10
M. elabens

Trong số 10 loài thuộc chi Microcystis thì chỉ có 3
loài : M. viridis, M. aeruginosa, M. flos-aquae là có
độc tố. Đặc điểm của các loài đó như sau :

Microcystis viridis (A. Br.) Lemm.
Tế bào hình cầu, kích thước 5,5 - 5,7 , chứa các
hạt có màu xanh nhạt. Tập đoàn dạng dẹt, mảnh
hoặc hình tròn bẹt, rộng 30 - 100  có màu xanh
của lá cỏ khi ở trạng thái sống. Bao nhầy bao quanh
tập đoàn rõ ràng, không màu 3 - 4.

Microcystis aeruginosa Kutz.
Syn. Clathrocystis aeruginosa Henfrey, J. R. M. S,
1856, p.53, Pl. IV, fig. 28 - 36.

Các tế bào hình cầu, dày 3 - 4 , chứa đầy không
bào khí. Tập đoàn nhầy kéo dài hay thắt rộng 30 -
150 . Trên tập đoàn có nhiều lỗ thủng.

Microcystis flos-aquae (Wittr.) Kirchn.
Tế bào hình cầu chứa đầy không bào khí, sắp xếp
dày đặc trong tập đoàn hình tròn, không có khoang
thủng lỗ. Tập đoàn không thấy rõ bao nhầy. Kích
thước tế bào 4 - 6,5. Kích thước tập đoàn từ 50 -
150.

3. Ở thời điểm Microcystis gây độc phát triển, pH
nước trung bình 6 - 7, nhiệt độ nước 20 - 30
o
, nước
trong, hàm lượng N tổng số từ 0,2 - 1,5 mg/l, hàm
lượng PO
4
> 0,05 mg/l. Thời điểm phát triển từ
tháng 3 đến tháng 10 đối với các hồ ở phía Bắc,
còn các hồ ở phía Nam chúng phát triển quanh
năm.

4. Nước chứa các loài Microcystis gây độc thường
có mùi tanh, sinh khối của Microcystis sau khi sấy
khô có mùi tanh hắc. Kết quả phân tích của CHDC
Đức cho thấy chúng đều chứa độc tố Microcystin.

5. Ở các thủy vực khi Microcystis phát triển mạnh
chúng tôi đã dùng CuSO

4
với nồng độ 0,01% tưới
vào, đã hạn chế sự phát triển của vi khuẩn lam.
Nước chứa vi khuẩn lam sau khi đã diệt bằng
CuSO
4
được lọc qua than hoạt tính cho chất lượng
nước trong, cá nuôi phát triển bình thường.

KẾT LUẬN.

1. Hiện tượng nở hoa nước ở tất cả các thủy vực đã
nghiên cứu hầu hết do các loài thuộc chi
Microcystis, ngành vi khuẩn lam gây nên.

2. Các loài Microcystis viridis (A. Br.)
Lemm, Microcystis aeruginosa Kutz, Microcystis
flos-aquae (Wittr.) Kirchn sản sinh ra độc tố
Microcystin, gây tác hại đến gan.

3. Ở các thủy vực miền Bắc Việt Nam, Microcystis
phát triển từ tháng 2 đến tháng 10, ở miền Nam
phát triển quanh năm, trong môi trường nước pH từ
6 - 7, nước trong, có mùi tanh, hàm lượng N và P
trên giới hạn cho phép.

4. Có thể xử lý sự nở hoa nước bằng CuSO
4
với
nồng độ 0,01%. Nước chứa tảo độc lọc qua than

hoạt tính cho nước trong, không thấy gây hại cho
cá.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Ch. Hummert, J. Dahlman, K. Reinhardt, H. Ph.
H. Dang, D. K. Dang, B. Lukas, 2001. Liquid
Chromatography. Mass spectrometry Identification
of Microcystin in Microcystis aeruginosa strain
from lake Thanh Cong, Hanoi, Vietnam.
Chromatographia, 2001, 54, 569 - 575.
2. Nguyen Ngoc Lam, 2002. Biology and
Taxonomy of Dinoflagellates in Vietnamese
Coastal waters. Ph. D. thesis. Bot. Inst. Univ. of
Copenhagen.
3. Dương Đức Tiến, 2001. Phylum
Cyanobacteriophyta. Danh lục các loài thực vật
Việt Nam, NXBNN, 2001 : tr. 1 - 50.

RESUME

TOXIC SPECIES OF GENUS MICROCYSTIS
IN VIETNAM

Duong Duc Tien, Trinh Tam Kiet

Genus Microcystis with 3 species M. viridis, M.
aeruginosa, M. flos-aquae are cyanotoxin that
often seen in still water bodies such as ponds, lakes
and reservoirs. They develop drastically with

density of 4 - 8 x 10
6
cell/litter during February to
October, causing blue - green color of the water
and secreting Microcystin which belongs to
Hepatotoxin group into water. Symptoms include
weakness, vomiting, diarrhea and cold extremities.
Water that have Microcytis can be treated using
filter and activated charcoal together with prior
treatment of CuSO
4
in low concentration.