Tối ưu điều kiện tách chiết và làm giàu axit béo Omega-3 và Omega-6 từ sinh khối vi tảo biển dị dưỡng Schizochytrium Mangrovei PQ6 của Việt Nam

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
***********************

LÊ THỊ THƠM




Đề tài: “TỐI ƢU ĐIỀU KIỆN TÁCH CHIẾT VÀ LÀM
GIÀU AXIT BÉO OMEGA-3 VÀ OMEGA-6 TỪ SINH
KHỐI VI TẢO BIỂN DỊ DƢỠNG SCHIZOCHYTRIUM
MANGROVEI PQ6 CỦA VIỆT NAM”




LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC



Hà Nội, 2014


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
***********************


Lê Thị Thơm

Đề tài: “TỐI ƢU ĐIỀU KIỆN TÁCH CHIẾT VÀ LÀM
GIÀU AXIT BÉO OMEGA-3 VÀ OMEGA-6 TỪ SINH
KHỐI VI TẢO BIỂN DỊ DƢỠNG SCHIZOCHYTRIUM
MANGROVEI PQ6 CỦA VIỆT NAM”


Chuyên ngành: Hóa sinh thực nghiệm
Mã số: 60.42.01.14


LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. Đặng Diễm Hồng


Hà Nội, 2014


LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành được luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng kính
trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Đặng Diễm Hồng, Trưởng Phòng Công nghệ
Tảo - Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian qua. Tôi xin chân thành biết ơn sự giúp đỡ to
lớn và quý báu đó.
Tôi muốn gửi lời cảm ơn đến Ban Lãnh đạo Viện Công nghệ Sinh học, Ban
lãnh đạo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Ban giám hiệu Trường Đại học
Thái Nguyên, cùng các thầy cô giáo tham gia giảng dạy đã tạo mọi điều kiện giúp

đỡ, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Bên cạnh đó, tôi xin cảm ơn các anh chị, các bạn đồng nghiệp của phòng
Công nghệ Tảo đã đóng góp ý kiến và giúp đỡ tôi hoàn chỉnh số liệu trong luận văn
này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và người thân đã luôn
ở bên cạnh chia sẻ, động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi học tập,
nghiên cứu và hoàn thành luận văn của mình.

Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Học viên cao học



Lê Thị Thơm


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn
toàn trung thực. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và
các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Học viên cao học




Lê Thị Thơm

Luận văn thạc sĩ sinh học
Lê Thị Thơm - K16
i
MỤC LỤC

MỤC LỤC ……………………………………………………………………… … i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………… …… iv
DANH MỤC BẢNG………………………………………………………….… v
DANH MỤC HÌNH…………………………………………………………… .…vi
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU………………………………………… 3
1.1. Giới thiệu về PUFA………………………………………………….………3
1.2. Vai trò và ứng dụng của PUFA…………………………… ………… … 4
1.2.1. Vai trò của PUFAs đối với sức khoẻ con ngƣời 4
1.2.2. Vai trò của PUFAs đối với nuôi trồng thủy sản 6
1.3. Nguồn cung cấp PUFA 7
1.3.1. Nguồn gốc từ thực vật 7
1.3.2. Nguồn gốc từ động vật 8
1.3.3. Nguồn gốc từ vi tảo 9
1.4. Các nghiên cứu về PUFA từ vi tảo biển ……………………………….…11
1.4.1. Con đƣờng tổng hợp PUFA trong vi tảo………………………….…11
1.4.2. PUFAs từ các VTB quang tự dƣỡng…………………………… …13
1.4.3. PUFAs từ các vi tảo biển dị dƣỡng………………………….…….…14
1.5. Vi tảo biển dị dƣỡng Schizochytrium………………………………… …15
1.5.1. Giới thiệu chung về tảo di dƣỡng Schizochytrium……………….….15
1.5.1.1. Vị trí phân loại 15
1.5.1.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc của Schizochytrium
mangrovei 15
1.5.1.3. Sản xuất DHA và PUFAs từ vi tảo Schizochytrium khác… …16

1.6. Các phƣơng pháp tách chiết và các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tách
chiết PUFA ………………………………………………………………… … 17
1.6.1. Các phƣơng pháp tách chiết và các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình
tách chiết lipit tổng số (dầu thô) từ sinh khối tảo…………………………… 17
1.6.2. Các phƣơng pháp tách chiết và các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình
tách chiết FFA từ dầu thô………………………………………….…… …… 19
1.6.3. Các phƣơng pháp tách chiết và các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình
tách chiết và làm giàu axit béo omega-3 và omega-6 từ hỗn hợp axit béo tự
do……………………………………………………………………………… …19
1.7. Tình hình nghiên cứu PUFA trong nƣớc và trên thế giới…………… 21
Luận văn thạc sĩ sinh học
Lê Thị Thơm - K16
ii
1.7.1. Tình hình nghiên cứu PUFA trên thế giới………….…….…………21
1.7.2. Tình hình nghiên cứu PUFA ở Việt Nam………………………… 22
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…… ………25
2.1. Vật liệu ……………………………………………………………… … 25
2.1.1. Chủng tảo và điều kiện nuôi cấy…… ………………………… …25
2.1.2. Hóa chất và thiết bị………………………………………………… 25
2.2. Phƣơng pháp………………………………………………………… … 26
2.2.1.Tách chiết lipit 26
2.2.2. Tối ƣu các thông số của quá trình tách chiết lipit……….………….27
2.2.3. Tối ƣu hóa qui trình tách chiết FFA từ dầu thô ……………….… 27
2.2.3.1. Tối ƣu nồng độ NaOH trong phản ứng thủy phân dầu thô… 27
2.2.3.2. Nghiên cứu làm giàu hỗn hợp dầu sinh học giàu axít béo omega-
3 và omega-6 từ hỗn hợp FFA bằng phƣơng pháp tạo phức với urê…… 28
2.2.4. Xác định chỉ số axit của hỗn hợp FFA và hỗn hợp axít béo omega-3
và omega-6……………………………………………………………………… 29
2.2.5. Xác định chỉ số peroxyt của hỗn hợp FFA và hỗn hợp axít béo
omega-3 và omega-6…………………………………… ……………………….30

2.2.6. Phƣơng pháp xác định thành phần axit béo……………………… 30
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ………………………………….32
3.1. Thành phần và hàm lƣợng axít béo trong sinh khối chủng S. mangrovei
PQ6 nuôi cấy ở bình lên men 30 lít………………………………………… ….32
3.2. Ảnh hƣởng của các tác nhân khác nhau lên hiệu suất tách chiết lipit từ
sinh khối chủng PQ6…………………………………………………………… 33
3.2.1. Ảnh hƣởng của một số yếu tố khác nhau đến quá trình tách chiết
lipit……………………………… …………………………………………… 34
3.2.1.1. Ảnh hƣởng của dung môi tách chiết………………………… 34
3.2.1.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ…………………………………… … 34
3.2.1.3. Ảnh hƣởng của thời gian khuấy……………………………… 36
3.2.1.4. Ảnh hƣởng của chế độ khuấy…………………….…………… 36
3.2.1.5. Ảnh hƣởng của tỉ lệ dung môi và sinh khối…………………….36
3.2.1.6. Ảnh hƣởng của số lần trích ly…………………………… ……37
3.2.1.7. Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy sinh khối………………………….37
3.2.1.8. Ảnh hƣởng của độ ẩm sinh khối……………………………… 38
3.2.2. Thành phần và hàm lƣợng axít béo có trong lipit tổng số …… ….40
3.3. Tối ƣu điều kiện thủy phân dầu thô tảo bằng phƣơng pháp hóa học….41
3.3.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ NaOH trong phản ứng xà
phòng hóa………………………………………………………….…………… 41
3.3.2. Các tính chất của hỗn hợp axit béo tự do………… …………… 42
Luận văn thạc sĩ sinh học
Lê Thị Thơm - K16
iii
3.3.3. Thành phần axit béo của hỗn hợp axit béo tự do thu đƣợc sau phản
ứng thủy phân dầu tảo thô…………………………………… …………… …43
3.4. Tối ƣu quá trình làm giàu hỗn hợp axít béo omega-3 và omega-6 từ hỗn
hợp FFA……………………………………………………………………… …46
3.4.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ hỗn hợp FFA: urê lên hiệu suất tạo phức à hiệu
suất tách PUFAs………………………………………………………………… 46

3.4.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ urê:cồn lên hiệu suất tạo phức và hiệu suất tách
PUFAs…………………………………………………………………………………… 47
3.4.3. Ảnh hƣởng của nhiệt độ kết tinh lên hiệu suất tạo phức và hiệu suất
tách PUFAs……………………………………………………………………… 48
3.5. Thành phần axít béo của hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6 thu đƣợc
từ dầu thô của chủng PQ6………………………………………… ……………49
3.6. Bƣớc đầu kiểm tra chất lƣợng của dầu sinh học giàu axit béo omega-3 và
omega-6 thu đƣợc sau quá trình làm giàu………………………….… … ….51
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………….…………………… 55
KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 55
KIẾN NGHỊ……………………………………………………….………………56
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….….57














Luận văn thạc sĩ sinh học
Lê Thị Thơm - K16
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TT
Từ viết tắt
Viết đầy đủ
1
EPA
Eicosapentaenoic axít
2
DHA
Docosahexaenoic axít
3
DPA
Docosapentaenoic axít
4
ALA
α-linolenic axít
5
ARA
Arachidonic axít
6
AGL
Gama linoleic axít
7
DGLA
Dihomo-gamma-linoleic axít
8
VTB
Vi tảo biển
9
NTTS
Nuôi trồng thủy sản

10
SKK
Sinh khối khô
11
TFA
Total fatty acids (axit béo tổng số)
12
FFA
Free fatty acids (axit béo tự do)
13
PUFA
Polyunsaturated fatty acid
(axit béo không bão hòa đa nối đôi)
14
SFA
Saturated fatty acid (axit béo bão hòa)
15
MUFA
Monounsaturated fatty acids
(axit béo không bão hòa một nối đôi)
16
TAG
Triacylglycerol
17
VSV
Vi sinh vật
18
PCBs
Polychlorinated biphenyls
19

HPLC
High-pressure liquid chromatography
(sắc khí lỏng cao áp)
20
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
Luận văn thạc sĩ sinh học
v Lê Thị Thơm - K16
DANH MỤC BẢNG



Trang
Bảng 1.1
Hàm lượng các axít béo omega-3 và omega-6 có trong một số loại
dầu thực vật
8
Bảng 1.2
Hàm lượng DHA và EPA của một số loại cá
9
Bảng 1.3
Một số sản phẩm thương mại có chứa EPA và DHA có nguồn gốc từ
vi tảo
11
Bảng 1.4
Sinh khối, lipit và hàm lượng DHA trong thraustochytrids khác nhau
17
Bảng 3.1
Thành phần axit béo của SKK chủng PQ6
33

Bảng 3.2
Thành phần axit béo của lipit tách chiết được từ sinh khối chủng PQ6
40
Bảng 3.3
Một số tính chất của dầu tảo sau phản ứng thủy phân bằng phương
pháp hóa học
43
Bảng 3.4
Thành phần axit béo của hỗn hợp FFA thu nhận được sau phản ứng
thủy phân dầu tảo thô
44
Bảng 3.5
Thành phần axít béo của hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6 thu
được sau quá trình làm giàu
50
Bảng 3.6
Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm dầu sinh học giàu
axit béo omega-3 và omega-6 thu được sau quá trình làm giàu
51






Luận văn thạc sĩ sinh học
vi Lê Thị Thơm - K16
DANH MỤC HÌNH

Trang
Hình 1.1
Quá trình tổng hợp PUFA (-3 và -6) trong cơ thể
5
Hình 1.2
Sơ đồ tách chiết PUFA từ vi tảo và lợi ích của nó đối với con
người
10
Hình 1.3
Con đường tổng hợp PUFA trong vi tảo Thraustochytrids và
Coccolithophores
12
Hình 2.1
Ảnh tế bào tảo Schizochytrium mangrovei PQ6 và nuôi cấy trong
các hệ thống lên men 30 lít
25
Hình 3.1
Ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến hiệu suất tách chiết lipit
từ SKK chủng PQ6
35
Hình 3.2
Quy trình tách lipit của chủng PQ6 đạt hiệu suất 70% SKK
39
Hình 3.3
Ảnh minh họa quá trình tách lipit từ SKK chủng PQ6 đạt hiệu
suất 70% SKK
39
Hình 3.4
Sắc ký đồ thành phần axit béo của lipit tách chiết từ SKK chủng
PQ6

40
Hình 3.5
Ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên hiệu suất thủy phân dầu tảo
thô
42
Hình 3.6
Sắc ký đồ axít béo có trong hỗn hợp FFA sau phản ứng thủy
phân dầu tảo thô thu được từ sinh khối chủng PQ6
44
Hình 3.7
Quá trình thích hợp cho thủy phân dầu tảo thô trong điều kiện
phòng thí nghiệm
45
Hình 3.8
Ảnh minh họa quá trình thủy phân dầu tảo thô ở qui mô trong
phòng thí nghiệm
46
Hình 3.9
Hiệu suất tạo phức và hiệu suất tách PUFA ở các tỷ lệ FFA: urea
khác nhau
47
Hình 3.10
Hiệu suất tạo phức và hiệu suất tách PUFA ở các tỷ lệ urea: cồn
khác nhau
48
Hình 3.11
Hiệu suất tạo phức và hiệu suất tách PUFA ở các nhiệt độ kết tinh
49
Luận văn thạc sĩ sinh học
vii Lê Thị Thơm - K16

khác nhau
Hình 3.12
Sắc ký đồ của hỗn hợp axit béo omega -3 và omega -6 thu được
sau quá trình làm giàu
50
Hình 3.13
Quá trình tối ưu làm giàu hỗn hợp axít béo từ FFA
53
Hình 3.14
Ảnh minh họa quá trình làm giàu hỗn hợp axít béo omega-3 và
omega-6 từ FFA
54

Luận văn thạc sĩ sinh học
1 Lê Thị Thơm - K16
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, đời sống con người ngày càng
được cải thiện và nâng cao. Con người luôn tìm kiếm nguồn dinh dưỡng ―sạch‖ để
cung cấp cho cơ thể. Protein, glucid, lipit, vitamin và khoáng chất là những nhóm
chất dinh dưỡng cần thiết đối với con người. Những thập niên gần đây, các nhà
khoa học đã phát hiện ra tầm quan trọng của axit béo không bão hòa đa nối đôi
omega-3 như axit eicosapentaenoic (EPA); axít docosahexaenoic (DHA);
docosapentaenoic (DPA) và omega-6 (axít arachidonic (ARA) đối với sức khỏe con
người. Cơ thể người và động vật bậc cao thiếu các enzym cần thiết để tổng hợp
được cả 2 loại axit béo nêu trên, nên phải bổ sung vào cơ thể bằng đường thực
phẩm. Vì vậy, một vấn đề đặt ra cần tìm các nguồn giàu 2 loại axit béo này, tách
chiết, tinh sạch và bổ sung vào nguồn thực phẩm cung cấp cho con người.
Việt Nam có chiều dài bờ biển hơn 3000 km, và đang sở hữu một khu hệ
động thực vật biển rất đa dạng và giàu các hợp chất tự nhiên có thể sử dụng trong
công nghiệp, thực phẩm, nông nghiệp, y dược trong đó có vi tảo. Nhiều loài vi tảo

biển (VTB) có chứa hàm lượng protein, lipit, carbohydrates rất cao, đặc biệt trong
sinh khối tảo còn có chứa một số chất có đặc tính sinh học như EPA, DHA, DPA.
Ngoài ra vi tảo cũng rất giàu các vitamin A, B, C, chất khoáng đa và vi lượng cũng
như các chất có hoạt tính sinh học như các chất chống oxy hóa, kháng u, chống ung
thư, chất kháng viêm, kháng sinh…. Chính vì vậy, việc nuôi cấy các loài VTB được
các nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam quan tâm đầu tư từ nhiều năm
gần đây. VTB được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: khai thác các chất có
hoạt tính; để xử lý môi trường; làm phân bón; nhiên liệu sinh học và được ứng dụng
rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản (NTTS) trên các đối tượng truyền thống như
Nannochloropsis, Isochrysis, Chaetoceros Tuy nhiên, việc nuôi trồng VTB quang
tự dưỡng có chi phí cao làm cho giá thành sản xuất các sản phẩm đi từ sinh khối tảo
có giá thành đắt, gây hạn chế cho việc thương mại hóa trên quy mô lớn. Để khắc
phục những nhược điểm nêu trên, việc tìm kiếm, khai thác và ứng dụng các loài
VTB dị dưỡng trong đó có chi Schizochytrium đang thu hút nhiều sự quan tâm
Luận văn thạc sĩ sinh học
2 Lê Thị Thơm - K16
nghiên cứu cả trong và ngoài nước nhưng vẫn còn rất mới mẻ và hứa hẹn sẽ mang
đến nhiều lợi ích thực tiễn cho đời sống con người.
Loài VTB dị dưỡng Schizochytrium mangrovei PQ6 đóng vai trò là những
sinh vật phân huỷ, mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn ở những hệ sinh thái biển.
Loại vi tảo này có khả năng tích lũy hàm lượng lipit cao, có thể lên tới 70% sinh
khối khô (SKK) và các axít béo không bão hòa đa nối đôi nhóm omega-3 (-3
PUFA) như EPA (C20: 5-3), DHA (C22: 6-3) chiếm 30-50% so với axit béo
tổng số (Total fatty acids - TFA). Vai trò của các -3 PUFA nêu trên đã được
chứng minh ở nhiều khía cạnh như sự phát triển toàn diện của trẻ nhỏ, sức khỏe đối
với hệ tim mạch, hệ thần kinh, và trong nhiều liệu pháp điều trị các bệnh ung thư,
mất trí nhớ, trầm cảm.
Hiện nay, loài VTB dị dưỡng Schizochytrium mangrovei PQ6 được coi là
một trong các ứng cử viên tiềm năng thay thế nguồn sản xuất -3 PUFA truyền
thống từ dầu cá. Để có thể tách chiết được dầu sinh học giàu omega-3 và omega-6

từ VTB có 3 giai đoạn cần phải tiến hành nghiên cứu như: tách chiết lipit tổng số
(dầu thô) từ sinh khối tảo; tách chiết axit béo tự do (Free fatty acids -FFA) từ dầu
thô; tách chiết và làm giàu axit béo omega-3 và omega-6 từ hỗn hợp FFA sao cho
có hiệu xuất cao, đơn giản và dễ thực hiện và có giá thành thấp trong điều kiện
phòng thí nghiệm của Việt Nam. Do vậy, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu
“Tối ƣu hóa điều kiện tách chiết và làm giàu axit béo omega-3 và omega-6 từ
sinh khối vi tảo biển dị dƣỡng Schizochytrium mangrovei PQ6 của Việt Nam”.
Trong nghiên cứu này chúng tôi bước đầu tìm ra các điều kiện thích hợp (hệ dung
môi, thời gian, chế độ khuấy, nhiệt độ phản ứng, nồng độ và tỉ lệ của các chất tham
gia phản ứng…) cho từng giai đoạn của quá trình tách chiết và làm giàu axit béo
omega-3 và omega-6. Các kết quả nghiên cứu của đề tài nêu trên là một phần trong
hướng nghiên cứu của đề tài: ―Nghiên cứu quy trình tách chiết dầu sinh học giàu
axít béo omega-3 và omega-6 (EPA, DHA, DPA) từ sinh khối vi tảo biển dị
dƣỡng” của Bộ Công Thương thuộc Đề án Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh
học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến cho đến năm 2020 cho Phòng Công nghệ
Tảo, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Luận văn thạc sĩ sinh học
3 Lê Thị Thơm - K16
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Trong tự nhiên, vi tảo là thành phần cơ bản của chuỗi thức ăn của thuỷ vực.
Với hàm lượng protein, cacbonhydrate, lipit, PUFAs và các sắc tố (carotenoit,
astaxanthin)… tương đối cao trong cơ thể nên vi tảo từ lâu đã trở thành nguồn thức
ăn quan trọng cho con người và động vật nuôi.
Vài ba thập kỷ trở lại đây, công nghệ sinh học vi tảo với những bước tiến bộ
đáng kể, đang dần mở ra nhiều lĩnh vực nghiên cứu mới. Mặc dù đang trong giai
đoạn đầu nhưng nó được coi là ngành công nghiệp mang lại hàng tỉ đô la hàng năm.
Những ứng dụng của công nghệ sinh học vi tảo có thể đơn giản bắt đầu từ việc sử
dụng sinh khối tảo cho đến việc khai thác các chất có hoạt tính sinh học như chất
chống oxi hoá, kháng vi rút, chất chống viêm, các chất kháng sinh và chất chống

ung thư….
Hiện nay, khi nhu cầu cuộc sống cũng như những đòi hỏi cao hơn về giá trị
dinh dưỡng thì con người không chỉ sử dụng các loại dầu ăn thông dụng mà còn cả
các loại dầu có giá trị cao như dầu salad, dầu cá hồi… để phục vụ cho món ăn cao
cấp, nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm chức năng, dược phẩm. Dầu sinh học
giàu PUFAs nhóm omega-3 và omega-6 được sản xuất từ một số loài vi tảo đang
thu hút được sự quan tâm nghiên cứu và dần có một vị trí đáng kể, không ngừng
được mở rộng và phát triển mạnh mẽ trong thị trường thực phẩm chức năng, dược
phẩm trên thế giới cũng như ở Việt Nam.

1.1. Giới thiệu về PUFA
Công thức tổng quát của axit béo: CH
3
- (CH
2
)
n
- COOH
Số nguyên tử carbon trong axít béo thường là chẵn (14-22C). Các axít béo
thường gặp có số carbon từ 16-18. PUFAs là các axít béo mạch dài (18 - 22 nguyên
tử cacbon) có chứa hai hoặc nhiều hơn các liên kết đôi. Mạch hydrocarbon có 2 đầu:
một đầu là nhóm methyl và một đầu là nhóm cacboxyl. Chúng được phân loại theo
vị trí của liên kết đôi đầu tiên tính từ gốc methyl hay gốc cacboxyl. Để chỉ vị trí nối
đôi đầu tiên trên mạch cacbon được tính từ đầu methyl người ta có thể sử dụng ký
hiệu ―n‖ hoặc ―ω‖. Các liên kết đôi trong PUFA cũng có thể được tính từ gốc
Luận văn thạc sĩ sinh học
4 Lê Thị Thơm - K16
carboxyl và được ký hiệu ―Δ‖. Những nhóm ω-3, ω-6 hay ω-9 PUFA có liên kết đôi
đầu tiên tương ứng tại vị trí cacbon số 3, 6 hay 9.
Có hai nhóm axít béo không thay thế quan trọng là omega-3 và omega-6 [50].

Các axít béo omega-3 quan trọng nhất là:
+/ Axít α-linolenic (ALA);
+/ Axít eicosapentaenoic (EPA);
+/ Axít docosahexaenoic (DHA);
+/ Axít docosapentaenoic (DPA).
Các axít béo chính trong họ omega-6 là:
+/ Axít linoleic (AL);
+/ Axít gama linoleic (AGL);
+/ Axít eicosadienoic;
+/ A xít dihomo-gamma-linoleic (DGLA);
+/ Axít arachidonic (ARA);
+/ Axít docosapentaenoic (DPA)
1.2. Vai trò và ứng dụng của PUFA
Hiện nay, PUFAs như ALA (18: 3ω-3), EPA (20: 5ω-3) và DHA (22: 6ω-3)
đang được quan tâm nghiên cứu nhiều nhất bởi chúng có ảnh hưởng tích cực đến
sức khỏe con người và động vật.
1.2.1. Vai trò của PUFAs đối với sức khoẻ con người
PUFAs là thành phần quan trọng của sinh vật nhân chuẩn bậc cao. Các
PUFA này có ba vai trò sinh học chủ yếu. Đầu tiên phải kể tới việc tham gia vào sự
điều hòa quá trình trao đổi lipit, vận chuyển và hướng tới các mô. Ví dụ, các hoạt
động bao gồm sự ức chế quá trình sinh tổng hợp triacylglycerol (TAG) ở gan bởi
các -3 PUFA. Bên cạnh đó, các PUFA còn tham gia vào thành phần cấu trúc nên
thành tế bào. Sự có mặt của chúng trong thành phần phospholipit góp phần tạo nên
tính linh động của màng. Điều này góp phần quan trọng trong việc điều chỉnh hoạt
động của các protein màng. Màng phospholipit cũng là nguồn các phân tử thông tin
thứ hai như diacylglycerol, phosphatidic, inositol–1, 4, 5- trisphosphate, ceramide
và axít ARA - những phân tử chịu trách nhiệm cho các hoạt động tín hiệu của màng
Luận văn thạc sĩ sinh học
5 Lê Thị Thơm - K16
tới vùng nguyên sinh chất và nhân để điều chỉnh các phản ứng đáp lại tương ứng;

và các phân tử tín hiệu ngoại bào như yếu tố hoạt hoá tiểu cầu [15].
PUFA tiếp tục chuyển hóa trong cơ thể bằng cách bổ sung các nguyên tử
cacbon và giảm độ bão hòa (chiết xuất hydro). Động vật có vú chỉ có khả năng loại
bỏ hydro từ các nguyên tử carbon có chứa liên kết đôi và nhóm carboxyl (hình 1).
Quá trình oxy hóa các axit béo có thể diễn ra trong ty thể hoặc peroxisome [66].














Hình 1.1. Quá trình tổng hợp PUFA (-3 và -6) trong cơ thể [66]
PUFAs có nhiều vai trò và lợi ích đặc biệt quan trọng cho cơ thể, trong đó
nhiều lợi ích đã được chứng minh và được công nhận. Một số các lợi ích đó như
sau: Cải thiện hiệu quả bệnh tim mạch; giảm nguy cơ loạn nhịp tim (có thể dẫn tới
đột tử); Có hiệu quả rõ rệt trong điều trị suy nhược; giảm nguy cơ hình thành khối u
tuyến tiền liệt (có thể dẩn đến đau tim và đột quỵ); Giảm chất béo trung tính và mức
độ lipoprotein còn lại; làm chậm tốc độ tăng trưởng của mảng xơ vữa động mạch;
Cải thiện chức năng nội mô; Hạ huyết áp (nhẹ) và giảm phản ứng viêm. PUFAs là
Axit béo -6 EnZyme Axit béo -3
Docosapentaenoic C22:5
Tetracosapentaenoic C24:5

Tetracosatetraenoic C24:4
Adrenic C22:4
Linoleic C18:2
γ-Linolenic C18:3
Dihomo-γ-linolenic C20:3
Arachidonic C20:4
Docosahexaenoic C22:6
Tetracosahexaenoic C24:6
Tetracosapentaenoic C24:5
Docosapentaenoic C22:5
α-Linolenic C18:3
Octadecatetraenoic 18:4
Eicosatetraenoic C20:4
Eicosapentaenoic C20:5
∆6-desaturase
elongase
elongase
∆6-desaturase
β-oxidation
∆5-desaturase
elongase
Luận văn thạc sĩ sinh học
6 Lê Thị Thơm - K16
thành phần quan trọng cấu tạo nên tế bào não, đặc biệt đối với trẻ nhỏ từ 0-2 tuổi
[59]. Cơ thể trẻ không thể tổng hợp DHA đủ nhanh để đáp ứng cho sự phát triển
nhanh của não và võng mạc. Cho nên, chúng phải thu nhận những hợp chất này từ
chế độ ăn [21]. Do đó, khẩu phần dinh dưỡng có vai trò quan trọng trong việc đảm
bảo đầy đủ PUFA cho trẻ nhỏ. Tuy nhiên, trong khẩu phần ăn, nếu tỷ lệ nhóm axit
béo ω-6 quá cao so với nhóm axit béo ω-3 (lên đến 10:1) thì không có lợi cho sức
khỏe.

Axit béo omega-3 cũng đã được điều tra tính hiệu quả trong rất nhiều các
nghiên cứu về sức khỏe con người bao gồm các loại ung thư khác nhau bao gồm:
đại tràng, vú, và tuyến tiền liệt. Nhiều kết quả nghiên cứu đã công bố cho thấy việc
sử dụng các axit béo omega-3 để cải thiện tình trạng bệnh tiểu đường hoặc để điều
trị về rối loạn nhận thức ở trẻ em. Axit béo này cũng có ảnh hưởng quan trọng theo
hướng tích cực đến hoạt động hệ thống thần kinh trung ương, cần thiết cho sự phát
triển chức năng não bộ và thị giác ở trẻ nhỏ, não bộ không thể duy trì hoạt động
nếu như không có những axit béo quan trọng này [59].
Mức độ thu nhận DHA hàng ngày được khuyến cáo là 120 mg/ngày đối với
nam giới và 100 mg/ngày đối với phụ nữ và người cao tuổi. Tuy nhiên ở các nước
phương Tây, hàm lượng axit béo omega - 3 trong khẩu phần ăn vẫn không đầy đủ.
Để ngăn ngừa các loại bệnh khác nhau mà chủ yếu là các bệnh tim mạch và các rối
loạn tâm thần thì hàm lượng axit béo omega - 3 thích hợp trong khẩu phần ăn là hết
sức cần thiết. Một phương pháp để đảm bảo hàm lượng axit béo omega - 3 trong
khẩu phần ăn là làm tăng hàm lượng các axit béo này trong các sản phẩm thức ăn
như thịt, bơ, sữa, pho mát, trứng… [12]. Để bảo đảm khẩu phần thức ăn hợp lý, có
ảnh hưởng tốt cho sức khỏe con người thì cần thiết phải tăng hàm lượng ω-3 PUFA
và giảm ω-6 PUFA. Quỹ tài trợ Dinh dưỡng của Anh đã đưa ra khuyến cáo tỷ lệ
giữa ω-6 và ω-3 PUFA nên nằm giữa 5:1 và 3:1 [13].
1.2.2. Vai trò của PUFAs đối với nuôi trồng thủy sản
Để có thể được sử dụng trong NTTS, các loài vi tảo phải đáp ứng nhiều điều
kiện như dễ dàng nuôi cấy, không độc, có kích thước vừa với miệng của đối tượng
nuôi, dễ tiêu hóa và có hàm lượng dinh dưỡng cao. Hàm lượng protein là một yếu tố
chính để xác định giá trị dinh dưỡng của vi tảo. Song bên cạnh đó, PUFAs như axit
Luận văn thạc sĩ sinh học
7 Lê Thị Thơm - K16
EPA, ARA, và DHA cũng là thành phần rất quan trọng bởi nó cần thiết cho sự phát
triển và biến thái của ấu trùng [8, 10].
Tuy nhiên, cần chú ý là tỷ lệ giữa DHA, EPA và ARA có thể còn quan trọng
hơn rất nhiều so với hàm lượng của chúng. Hàm lượng vitamin có trong vi tảo cũng

có một vai trò quan trọng. Để cung cấp đủ dinh dưỡng một cách cân bằng và cải
thiện được sự phát triển của động vật nuôi, rất nhiều công bố khoa học đã khuyên
cáo nên sử dụng hỗn hợp các loài. Điều này sẽ mang tới một thành phần dinh dưỡng
thức ăn cho kết quả tốt hơn so với chế độ ăn chỉ có một loài [41].
Trong một số nghiên cứu về làm giàu luân trùng Brachionus plicatilis và
được sử dụng làm thức ăn cho ấu trùng Artemia salina trong trại sản xuất giống
thủy sản ở Ai Cập đã cho thấy khi sử dụng tảo Tetraselmis chuii có các PUFAs với
hàm lượng ARA đạt 5,5% ; EPA - 4,8% và DHA - 5,0% so với TFA đã làm tăng
tốc độ sinh trưởng và khả năng sống sót, nâng cao giá trị dinh dưỡng của luân trùng.
Do đó đã làm tăng khả năng sống sót và giúp cho ấu trùng nuôi phát triển tốt nhất
[44].
1.3. Nguồn cung cấp PUFA
1.3.1. Nguồn gốc từ thực vật
Các loại dầu từ thực vật chỉ chứa các axít béo không bão hòa có mạch
cácbon ≤18. Trong đó các loại dầu thực vật như dầu lanh, dầu đậu nành, dầu cải…
chứa PUFA ω-3 chủ yếu là axít ALA (18:3 ω-3) và các loại dầu khác như dầu bắp,
dầu hạt bông vải, dầu nho…lại chứa chủ yếu là các PUFA ω-6 (18:2 ω-6) như trong
nghiên cứu của Tsamouris và cộng sự (2002) [75] được thể hiện ở bảng 1.1.
Ngoài ra còn một số nghiên cứu khác trên hạt tía tô cho thấy dầu hạt tía tô có
chứa các PUFAs với tỷ lệ cao bao gồm chủ yếu là ω-3 α-linolenic (C18: 3), ω-6
linoleic (C18: 2) và ω-9 oleic (C18: 1) axit [60]. Hàm lượng lipit tổng số đạt 33,25-
42,58% SKK, trong đó, axit ω-3 α-linolenic chiếm 52,58-61,98% và axit ω-6
linoleic chiếm 10,54-15,87%. Tỷ lệ axit béo ω-6/ω-3 là thấp 0,2-0,26 trong hạt tía tô
của Trung Quốc đã được công bố [24].



Luận văn thạc sĩ sinh học
8 Lê Thị Thơm - K16
Bảng 1.1. Hàm lƣợng các axít béo omega-3 và omega-6 có trong một số loại dầu

thực vật [75]
TT

Dầu thực vật
Hàm lƣợng axít béo omega-3 và omega-6 (% so với
TFA có trong dầu thực vật)
Linoleic (C18:2 ω -6)
Linolenic (C18:3 ω-3)
1
Dầu Hồ Đào
55 -70
2 -8
2
Dầu đậu tƣơng
53 -55
4 -7
3
Dầu hƣớng dƣơng
63 -68
< 1
4
Dầu ngô
50 -58
< 1
5
Dầu cải
18 -22
9 -10
6
Dầu bông

53 -55
< 1
7
Dầu lanh
15 -17
50 -53
8
Dầu lạc
32 -33
-
9
Dầu vừng
44 -46
< 1
10
Dầu ôliu
9 -11
< 1

1.3.2. Nguồn gốc từ động vật
Các axit béo phổ biến trong thực phẩm có từ 12 đến 22 nguyên tử cacbon
nguyên tử trong khi các sinh vật biển như cá có từ 14 đến 22 nguyên tử cacbon.
Các axit béo phổ biến nhất ở động vật, thực vật và vi sinh vật (VSV) là axit
palmitic (16:00), axit stearic (18:00), axit oleic (18:1 ω-9) và palmitoleic (16:1).
Axit arachidonic (20:4 ω-6) là một thành phần chính của màng phospholipit động
vật. Axit EPA (20:5 ω-3) và axit DHA (22:6 ω-3) là thành phần chủ yếu trong tảo
biển và cá biển [66].
Một số các axit béo omega-3 cần thiết cho sức khỏe con người có nguồn gốc
từ các loại cá biển như công bố của Patterson năm 2008 trên các đối tượng cá ngừ,
cá hồi, cá thu, cá mòi và cá trích ở biển sâu có hàm lượng EPA và DHA cao trong

dầu cá được thể hiện trong bảng 1.2 [59].
Luận văn thạc sĩ sinh học
9 Lê Thị Thơm - K16
Bảng 1.2. Hàm lƣợng DHA và EPA của một số loại cá [59]
Loại cá
EPA + DHA (mg/100g)
Cá nuôi
1400
Cá trích
1700-1800
Cá thu
340-1570
Cá hồi
680-1830
Cá mòi
980-1700
Cá ngừ
240-1280

Trong năm 2010, cá hồi được sản xuất tại Na Uy khoảng 1 triệu tấn, chiếm
68% tổng sản lượng cá hồi Đại Tây Dương trên toàn thế giới. Theo Siri Tømmerås
(2011) [70] cho thấy cá hồi Đại Tây Dương có tổng hàm lượng chất béo 6,05%,
hàm lượng EPA và DHA là 0,19 g và 0,36 g/100 g cá phi lê, tỷ lệ ω-6/ω-3 là 0,07,
hàm lượng axit oleic (18:1 ω-9), acid linoleic (LA, 18:02 ω-6) và α-linoleic acid
(ALA, 18:03 ω-3) là 15,86%; 1,38 % và 0,85%, tương ứng.
Trong 10 năm trở lại đây, nhu cầu PUFAs ω-3 ngày càng tăng do sự gia tăng
sử dụng chúng trong NTTS, làm thực phẩm chức năng và dược phẩm. Do vậy,
những nguồn nguyên liệu chính không đáp ứng đủ cho việc mở rộng kinh doanh sản
xuất. Để đáp ứng nhu cầu cao và hạn chế những nhược điểm của dầu cá, việc tìm
kiếm nguồn nguyên liệu mới cho sản xuất PUFA hiện nay đang được quan tâm

nghiên cứu và phát triển [81] trong đó khai thác những nguồn PUFA từ VSV [23]
để bảo đảm bảo các nguồn PUFA ω-3 sản xuất đã được chấp nhận rộng rãi.
1.3.3. Nguồn gốc từ vi tảo
Cá và dầu cá là nguồn chủ yếu cung cấp PUFAs nhưng những vấn đề về an
toàn đang được đặt ra bởi khả năng tích lũy các PCBs hoặc dioxin, kim loại nặng
Hơn thế nữa ứng dụng của dầu cá ở dạng thực phẩm bổ sung bị giới hạn bởi
những vấn đề liên quan tới mùi vị khó chịu, tính kém ổn định về mặt oxi hóa. Đối
với những ứng dụng nhất định, dầu cá lại không phù hợp vì sự hiện diện của hỗn
hợp nhiều loại axit béo. Vì PUFAs được tìm thấy trong cá ăn vi tảo ở đại dương
nên theo một cách logic vi tảo được coi là nguồn tiềm năng để sản xuất PUFAs.
Luận văn thạc sĩ sinh học
10 Lê Thị Thơm - K16
VTB có thể là nguồn cung cấp ω-3 PUFA với một số ưu điểm như sau: nuôi
cấy VTB dị dưỡng một cách dễ dàng trong các hệ thống lên men nên có thể sản
xuất dầu quanh năm, không phụ thuộc vào mùa vụ, nhiệt độ vì không sử dụng ánh
sáng mặt trời, có thể kiểm soát tốt mọi thông số cần thiết trong suốt quá trình nuôi
cấy, hàm lượng axit béo đơn giản và tốc độ tăng trưởng cao hơn; còn nuôi trồng
VTB quang tự dưỡng trong các hệ thống bể hở có thể sử dụng đất phi nông nghiệp
và nguồn nước thải không phù hợp cho sản xuất nông nghiệp [14].
Vi tảo cung cấp một nguồn tài nguyên không ô nhiễm đầy hứa hẹn cho công
nghệ sinh học và công nghệ sinh học sản xuất LC-PUFA (long chain – PUFAs)
(hình 2) để thay thế cho các loại dầu cá truyền thống [46].

Theo những nghiên cứu gần đây về tách chiết lipit tổng số của vi tảo cho
thấy Bacillariophyceae (tảo silic) và các loài Chrysophyceae có thể là nguồn phong
phú cung cấp EPA và DHA; Cryptophyceae, Prasinophyceae, Rhodophyceae,
Xanthophyceae, Glaucophyceae và Eustigmatophyceae - chủ yếu cung cấp EPA,
trong khi DHA được tìm thấy một lượng đáng kể chủ yếu là trong Dinophyceae,
Prymnesiophyceae, và Euglenophyceae [39, 48].
Sự phát triển của quá trình thương mại để sản xuất dầu vi tảo, đặc biệt là các
loại dầu giàu DHA đã thu được từ một số sinh vật có thể tích lũy hàm lượng lipit
cao trong sinh khối (lên đến 50% SKK), trong đó có 30% -70% DHA [78]. Hướng
nghiên cứu nêu trên đã được mở rộng đáng kể trong những năm gần đây với các sản
Tách chiết
Vi tảo
Dầu/ ω-3LC-PUFA
Đặc tính
Chất kháng viêm
Chất kháng sinh
Giảm ung thư
Giảm rối loạn nhịp tim
Giảm khối huyết
Giảm xơ vữa động
mạch
C20:5 ω-3
C22:6 ω-3
EPA
DHA
Ăn vào
Hình 1.2. Sơ đồ tách chiết PUFA từ vi tảo và lợi ích của nó đối với con ngƣời [46]

Luận văn thạc sĩ sinh học
11 Lê Thị Thơm - K16

phẩm rất đa dạng, đặc biệt là các sản phẩm từ dầu tảo có hàm lượng EPA và DHA
cao được thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Một số sản phẩm thƣơng mại có chứa EPA và DHA có nguồn gốc từ
vi tảo [51]
Tên sản phẩm
EPA+DHA (%
dầu thƣơng mại)
Nguồn vi tảo
Ghi chú
Qualitas Health
EicoOil™
25%–30% EPA
Nannochloropsis
oculata Hibberd
Quang tự
dưỡng, bể hở
DSM-NP life’s
DHA™
40%–45% DHA
Crypthecodinium
cohnii Javornicky
Lên men dị
dưỡng
DSM-NP life’s DHA
plus EPA™
10% EPA; 22.5%
DHA
Schizochytrium sp.
Goldstein and Belsky
Lên men dị

dưỡng
Lonza DHAid™
35%–40% DHA
Ulkenia sp. Gaertner
Lên men dị
dưỡng
Source-Omega
Source Oil™
35%–40% DHA
Schizochytrium sp.
Goldstein and Belsky
Lên men dị
dưỡng
GCI Nutrients DHA
Algae 35% Oil
35% DHA
Crypthecodinium
cohnii Javornicky
Lên men dị
dưỡng

1.4. Các nghiên cứu về PUFA từ vi tảo biển
1.4.1. Con đƣờng tổng hợp PUFA trong vi tảo
LC-PUFA sinh tổng hợp từ các axit béo C18, AL và axit ALA bằng con
đường kéo dài chuỗi và khử bão hòa là phổ biến ở vi tảo. Đây thường là con đường
ω-6 và ω-3 bao gồm một bước khử bão hòa bởi Δ6-desaturase, một bước kéo dài và
khử bão hòa hơn nữa bằng Δ5-desaturase, tạo ra AA và EPA (hình 1.3). Như nhận
xét của Khozin-Goldberg và các cộng sự (2011) [46], trong một số loài, có thể lựa
chọn một trong hai con đường sinh tổng hợp AA và EPA, bao gồm quá trình kéo
dài của các tiền chất C18, tiếp theo là khử bão hòa của Δ8 và Δ5-desaturase hoặc

thông qua các con đường tổng hợp polyketide (PKS) kỵ khí như đã được đưa ra giả
thuyết cho thraustochytrids [55].
Luận văn thạc sĩ sinh học
12 Lê Thị Thơm - K16
Trong vi tảo, DHA thu được thông qua EPA kéo dài thành axit DPA và tiếp
theo khử độ bão hòa bằng Δ4-desaturase - đây là con đường tổng hợp DHA trong
thraustochytrids, được biết đến với khả năng tích lũy một lượng PUFA quan trọng
của chúng [55, 61, 67, 68]. Không giống như động vật có vú, tảo rất ít khi tích lũy
axit AA ở mức độ cao do sự có mặt khử độ bão hòa của ω-3/Δ17 trong mạng lưới
nội chất của các tế bào chuyển đổi AA thành EPA [19, 33, 46, 73].



















Một số loài vi tảo có chứa hàm lượng lipit ít nhất 20% SKK, và đạt tối đa

70% SKK, trong đó TAG chiếm trên 90% so với TFA [39, 79]. Một số loài có thể
có hàm lượng cao LC-PUFA như DHA trong Thraustochytrium aureum Goldstein
[40], AA và EPA trong tảo đỏ Porphyridium cruentum Nägeli [20]. Điều kiện nuôi
cấy các chủng sử dụng và giai đoạn tăng trưởng là yếu tố quyết định quan trọng cho
Hình 1.3. Con đƣờng tổng hợp PUFA trong vi tảo Thraustochytrids và
Coccolithophores [19, 33, 46, 73]

Luận văn thạc sĩ sinh học
13 Lê Thị Thơm - K16
quá trình sản xuất LC-PUFA. Tonon và cộng sự (2002) [74], đã mô tả ảnh hưởng
của các giai đoạn phát triển lên tích lũy EPA và DHA trong TAG của một số loài vi
tảo. Họ tìm thấy tỷ lệ phần trăm EPA cao hơn trong TAG ở Nannochloropsis
oculata Hibberd, và sự có mặt của cả EPA và DHA trong TAG của Thalassiosira
pseudonana Hasle và Heimdal, tảo lục Pavlova lutheri trong các giai đoạn phát
triển ổn định. Để tăng việc sử dụng vi tảo cho sản xuất thương mại của các loại dầu
giàu LC-PUFA, các nghiên cứu gần đây đang hướng đến việc sàng lọc và lựa chọn
các loài vi tảo có dầu với khả năng tích lũy LC-PUFA trong TAG cao, điều này sẽ
cho phép tiết kiệm chi phí sản xuất cũng như tách chiết lipit.
1.4.2. PUFAs từ các VTB quang tự dƣỡng
VTB quang tự dưỡng thường được sử dụng làm giàu thức ăn sống (ví dụ luân
trùng) trong các ngành công nghiệp NTTS do có hàm lượng dinh dưỡng cao. Trong
đó, với nhiều công trình công bố đã đưa ra hàm lượng PUFAs khác nhau trong một
số loài tảo quang tự dưỡng. Nannochloropsis oculata, Phaeodactylum sp., Nitzschia
sp. và Porphyridium sp. có chứa hàm lượng (%) EPA cao trong TFA lần lượt là 38-
39% [18], 40-57% [26], 25-33% [16], 41% [45]. Trong khi đó, EPA của Odontella
aurita Agardh - 26% so với TFA [31], Pavlova lutheri Green là 22-29% so với
TFA [30], Cyclotella cryptica Lewin và Guillard - 17-23% so với TFA [58],
Cylindrotheca sp. Rabenhorst - 24-25% so với TFA [72].
Trong một báo cáo gần đây, hàm lượng EPA trong Nannochloropsis khoảng
11 -39% so với TFA [36], hàm lượng này có sự khác nhau chủ yếu phụ thuộc vào

điều kiện nuôi cấy [29]. Tích lũy EPA trong Nannochloropsis thích hợp khi độ mặn
thấp [38]. Trong thực tế, chi Nannochloropsis là nguồn tiềm năng cho sản xuất các
loại dầu trên thị trường do tiềm năng sản xuất chất béo EPA cao và hàm lượng
DHA và AA rất thấp, đó là thuận lợi cho việc sản xuất các sản phẩm thương mại.
Một nghiên cứu khác trên tảo silic Phaeodactylum tricornutum Bohlin cho
thấy chúng có hàm lượng EPA trong tảo cao hơn đạt 40-57% so với TFA [26], trên
tảo đỏ Porphyridium cruentum có EPA là 41% so với TFA [45]. Trong TFA tảo
silic Odontella aurita Agardh, có thể chứa khoảng 26% EPA, hiện đang được chấp
thuận sử dụng như một thực phẩm bổ sung có mặt trên thi trường [34].
Luận văn thạc sĩ sinh học
14 Lê Thị Thơm - K16
Nhiều nghiên cứu về tối ưu hóa sản xuất EPA và lipit đã được tiến hành ở
mật độ tế bào tương đối thấp, trái ngược với những điều cần thiết để hỗ trợ sản xuất
kinh tế. Như đã đề cập trước đây, nuôi cấy hàng loạt của các loài tảo quang tự
dưỡng trong các hệ thống bể hở có chi phí tương đối thấp so với các nuôi cấy trong
các bể phản ứng quang sinh. Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng cụ thể trong các hệ
thống bể hở lại tương đối thấp, thu hoạch có thể tốn kém, và những rủi ro của biến
động độ mặn và ô nhiễm có thể dẫn đến làm giảm chất lượng và số lượng của sản
phẩm cuối cùng. Nhìn chung, ứng dụng của các loài VTB quang hợp tự dưỡng để
sản xuất thương mại của các loại dầu đòi hỏi những tiến bộ trong nghiên cứu kỹ
thuật sinh lý và di truyền để nâng cao tốc độ tăng trưởng và tích lũy chất béo, tối ưu
hóa các thành phần axit béo, cải tiến công nghệ sinh học liên quan đến phản ứng
sáng trong quang hợp; giảm ô nhiễm, và giảm các chi phí liên quan đến việc sản
xuất sinh khối và thu hoạch.
1.4.3. PUFAs từ các vi tảo biển dị dƣỡng
Một số VTB dị dưỡng được coi là nguồn cung cấp DHA rất tốt. Chúng bao
gồm thraustochytrids từ các chi Thraustochytrium Sparrow và Schizochytrium
Goldstein và Belsky, và tảo Crypthecodinium cohnii Javornicky. Các loài này đại
diện cung cấp các loại dầu giàu DHA ưu việt nhất cho các ngành công nghiệp,
chúng được sử dụng trong thực phẩm, đặc biệt là trong sữa bột công thức cho trẻ sơ

sinh (Raghukumar, 2008), kể từ khi chúng được xem là nguồn không gây bệnh và
không gây độc [25].
Theo nghiên cứu của Ward và Singh đã cho thấy Schizochytrium sp. có một
số đặc điểm thuận lợi cho sản xuất thương mại bao gồm hàm lượng lipit cao, sức
sản xuất DHA cao, tăng trưởng tốt trong nuôi cấy với mật độ tế bào cao. Một số
chủng Schizochytrium nhất định có thể cung cấp DHA cao đạt 94% tổng số axit béo
ω-3 [78]. Nakahara và cộng sự (1996) [56] đã kết luận rằng trong Schizochytrium
sp. hàm lượng lipit chiếm 50% SKK, và DHA chiếm 57% của các TAG, chiếm 34%
so với TFA. Trong tảo Crypthecodinium cohnii hàm lượng DHA lên đến 63% so
với TFA khi nuôi cấy trong môi trường có sử dụng carbon dạng bột xi-rô và cao
nấm men như nguồn cacbon và nitơ, tương ứng [54]. Theo nghiên cứu của Huang
và cộng sự (2001) [37], đã cho thấy Thraustochytrium sp. có chứa 52% DHA so với