THỬ NGHIỆ M NUÔI TẢO MICROCYSTIS SPP. VỚI MỘ T SỐ MÔI TRƯỜ NG ĐƠN GIẢN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆ M

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA THỦY SẢN


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM NUÔI TẢO MICROCYSTIS SPP. VỚI MỘT SỐ
MÔI TRƯỜNG ĐƠN GIẢN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

NGÀNH: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
KHÓA: 2008 – 2012
SINH VIÊN THỰC HIỆN: TRƯƠNG THỊ THÚY HẰNG

Tháng 08/2012


THỬ NGHIỆM NUÔI TẢO MICROCYSTIS SPP. VỚI MỘT SỐ
MÔI TRƯỜNG ĐƠN GIẢN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

Thực hiện bởi

TRƯƠNG THỊ THÚY HẰNG

Khóa luận được đề trình để hoàn tất yêu cầu cấp bằng kĩ sư Nuôi Trồng Thủy Sản

Giáo viên hướng dẫn
ĐẶNG THỊ THANH HÒA

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 08/2012

i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Cô Đặng Thị Thanh Hòa đã tận tình hướng dẫn, góp ý và
động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến những thầy cô giáo đã giảng dạy tôi trong bốn
năm qua, những kiến thức mà tôi nhận được trên giảng đường đại học sẽ là hành trang
giúp tôi vững bước trong tương lai.
Xin cảm ơn quý thầy cô Khoa Thủy Sản, các bạn lớp DH08NY, các bạn lớp DH08NT,
các anh chị đang nghiên cứu và công tác tại trại thực nghiệm Thủy Sản Trường Đại
Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh cùng toàn thể bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi
trong khoảng thời gian thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn anh Vương, anh Út đã tạo điều kiện cho tôi thu
mẫu trong suốt quá trình làm luận văn. Xin chúc các anh thật nhiều sức khỏe và làm
việc tốt.
Do có những hạn chế về thời gian nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn.

ii


TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “ Thử nghiệm nuôi tảo Microcystis spp. trong một số môi
trường đơn giản” được thực hiện tại phòng P301 khoa Thủy Sản trường đại học Nông
Lâm thành phố Hồ Chí Minh. Thời gian từ tháng 10/2011 đến tháng 01/2012. Thí
nghiệm khảo sát một yếu tố, được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên trong các bình
tam giác (250 ml, 500 ml và 1000ml) , chai nước biển 500 ml, bình nhựa (5 lít và 10
lít). Kết quả chúng tôi thu được như sau:

Microcystis spp. được thu hai đợt vào tháng 10/2011 ở Tiền Giang và tháng
12/2012 ở An Giang vớt lấy lớp váng nổi trên mặt nước. Trong bốn môi trường Walne,
Emerson, phân NPK và phân bò thì Microcystis spp. phát triển tốt nhất ở môi trường
phân bò với mật độ trong hai đợt lần lượt khoảng 1,2x106 tế bào/ml và 4,7x105 tế
bào/ml.Với môi trường phân bò, Microcystis spp. phát triển tốt ở mức 3,6 g/l với mật
độ cực đại lần lượt ở đợt một khoảng 4,5x105 tế bào/ml và ở đợt hai khoảng 6,4x105 tế
bào/ml.
Mật độ Microcystis spp. nuôi cấy ban đầu khoảng 1,2x105 tế bào/ml trong môi
trường phân bò 3,6 g/l đạt mật độ cao nhất.
Microcystis spp. không tăng trưởng khi bố trí sục khí.Trong thử nghiệm nuôi
sinh khối, thể tích nuôi càng lớn mật độ Microcystis spp. đạt cực đại càng thấp, mật độ
cực đại đạt khoảng 6x105 tế bào/ml ở 0,4 lít; khoảng 4,7x105 tế bào/ml ở 1 lít và
khoảng 4x105 tế bào/ml ở 4 lít.
Hàm lượng microcystin có trong các mẫu nuôi > 0,5 µg/L.

iii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iv
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ..................................................................... viii
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... ix
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... ix
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề................................................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu đề tài ......................................................................................................................... 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...............................................................................3
2.1 Đại cương về vi khuẩn lam..................................................................................................... 3
2.1.1 Hình thái và cấu trúc ............................................................................................................ 3
2.1.2 Sinh thái và phân bố của VKL ............................................................................................ 4
2.2 Giới thiệu chung về chi
Microcystis ...................................................................................... 6
2.2.1 Đặc điểm chung của chi Microcystis.................................................................................. 6
2.2.2 Phân loại học chi Microcystis ............................................................................................. 7
2.2.3 Chu trình sống của chi Microcystis .................................................................................... 7
2.3 Độc tố Microcystin .................................................................................................................. 8
2.3.1 Cấu trúc hóa học của microcystin....................................................................................... 8
2.3.2 Ảnh hưởng của microcystin ................................................................................................ 9
2.4 Tình hình nghiên cứu chi Microcystis và độc tố microcystin ........................................... 10
2.4.1 Lịch sử phân loại Microcystis trên thế giới...................................................................... 10
2.4.2. Tình hình nghiên cứu độc tố của Microcystis trên thế giới ........................................... 11
2.4.3. Tình hình nghiên cứu độc tố của Microcystis ở Việt Nam ........................................... 14
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................17
3.1 Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................................... 17
3.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 17
iv


3.3 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................................... 17
3.3.1 Dụng cụ ............................................................................................................................... 17
3.3.2 Hóa chất............................................................................................................................... 17
3.4 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................................... 18
3.4.1 Điều kiện chung.................................................................................................................. 18
3.4.2 Các thí nghiệm.................................................................................................................... 18
3.4.2.1 Thử nghiệm môi trường ..............................................................................18
3.4.2.2 Thử nghiệm mật độ .....................................................................................19

3.4.2.3 Thử nghiệm sục khí ....................................................................................19
3.4.2.4. Thử nghiệm nuôi sinh khối ........................................................................20
3.4.3 Xác định hàm lượng Microcystin trong các môi trường nuôi ....................................... 20
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................21
4.1. Kết quả thử nghiệm môi trường.......................................................................................... 21
4.2 Kết quả kiểm tra độc tố microcystin trong các dịch nuôi ở hai đợt thu mẫu . ................. 31
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..........................................................................32
5.1 Kết luận .................................................................................................................................. 32
5.2 Đề nghị ................................................................................................................................... 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................33

v


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
WHO: World Health Organization (Tổ chức y tế thế giới).
microcystin-LR: dạng leucine (L) và arginine (R)
microcystin-RR: dạng arginine (R) và arginine (R)
microcystin-YR: dạng tyrosine (Y) và arginine (R)
W1: Nghiệm thức môi trường Walne mẫu thu Tiền Giang.
E1: Nghiệm thức môi trường Emerson mẫu thu Tiền Giang.
NPK1: Nghiệm thức môi trường phân NPK mẫu thu Tiền Giang.
PB1: Nghiệm thức môi trường phân bò mẫu thu Tiền Giang.
W2: Nghiệm thức môi trường Walne mẫu thu An Giang.
E2: Nghiệm thức môi trường Emerson mẫu thu An Giang.
NPK2: Nghiệm thức môi trường phân NPK mẫu thu An Giang.
PB2: Nghiệm thức môi trường phân bò mẫu thu An Giang.
N1.1: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,06 g/l mẫu thu Tiền

Giang.
N1.2: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,12 g/l mẫu thu Tiền

Giang.
N1.3: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,18 g/l mẫu thu Tiền

Giang.
N1.4: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,24 g/l mẫu thu Tiền

Giang.
N2.1: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,06 g/l mẫu thu An

Giang.
N2.2: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,12 g/l mẫu thu An

Giang.
N2.3: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,18 g/l mẫu thu An

Giang.
N2.4: Nghiệm thức môi trường phân NPK có nồng độ phân

0,24 g/l mẫu thu An

Giang.
P1.1: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 1,2 g/l mẫu thu Tiền Giang.
vi


P1.2: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 2,4 g/l mẫu thu Tiền Giang.
P1.3: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 3,6 g/l mẫu thu Tiền Giang.
P1.4: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 4,8 g/l mẫu thu Tiền Giang.
P2.1: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 1,2 g/l mẫu thu An Giang.
P2.2: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 2,4 g/l mẫu thu An Giang.
P2.3: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 3,6 g/l mẫu thu An Giang.
P2.4: Nghiệm thức môi trường phân bò có nồng độ phân 4,8 g/l mẫu thu An Giang.
M1.4: Nghiệm thức có mật độ nuôi cấy ban đầu 4x104 tế bào/ml mẫu thu Tiền Giang.
M1.8: Nghiệm thức có mật độ nuôi cấy ban đầu 8x104 tế bào/ml mẫu thu Tiền Giang.
M1.12: Nghiệm thức có mật độ nuôi cấy ban đầu

1,2x105 tế bào/ml mẫu thu Tiền

Giang.
M1.16: Nghiệm thứ c có mật độ nuôi cấy ban đầu

1,6x105 tế bào/ml mẫu thu Tiền

Giang.

M2.4: Nghiệm thức có mật độ nuôi cấy ban đầu 4x104 tế bào/ml mẫu thu An Giang.
M2.8: Nghiệm thức có mật độ nuôi cấy ban đầu 8x104 tế bào/ml mẫu thu An Giang.
M2.12: Nghiệm thức có mật độ nuôi cấy ban đầu 1,2x105 tế bào/ml mẫu thu An Giang.
M2.16: Nghiệm thức có mật độ nuôi cấy ban đầu 1,6x105 tế bào/ml mẫu thu An Giang.
W: Nghiệm thức môi trường Walne có sục khí.
E: Nghiệm thức môi trường Emerson có sục khí.
NPK: Nghiệm thức môi trường phân NPK có sục khí.
PB: Nghiệm thức môi trường phân bò có sục khí.
K1: Nghiệm thức nuôi cấy ở thể tích 0,4 lít
K2: Nghiệm thức nuôi cấy ở thể tích 1 lít
K3: Nghiệm thức nuôi cấy ở thể tích 4 lít

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Cấu trúc chung của microcystin .......................................................................9
Đồ thị 4.1: Tăng trưởng của Microcystis spp. trong bốn môi trường nuôi từ mẫu thu
Tiền Giang. ....................................................................................................................21
Đồ thị 4.2: Tăng trưởng của Microcystis spp. trong bốn môi trường nuôi từ mẫu thu ở
An Giang........................................................................................................................22
Đồ thị 4.3: Tăng trưởng của Microcystic spp. ở bốn mức nồng độ phân NPK từ mẫu
thu ở Tiền Giang. ...........................................................................................................23
Đồ thị 4.4: Tăng trưởng của Microcystic spp. ở bốn mức nồng độ phân NPK từ mẫu
thu ở An Giang. .............................................................................................................24
Đồ thị 4.5: Tăng trưởng của Microcystis spp. ở bốn mức nồng độ phân bò mẫu thu từ
Tiền Giang. ....................................................................................................................25
Đồ thị 4.6: Tăng trưởng của Microcystis spp. ở bốn mức nồng đồ phân bò thu từ An
Giang. ............................................................................................................................26
Đồ thị 4.7: Tăng trưởng của Microcystis spp. trong môi trường phân bò với bốn mức

mật độ tảo ban đầu, mẫu thu từ Tiền Giang. .................................................................27
Đồ thị 4.8: Tăng trưởng của Microcystis spp. trong môi trường phân bò với bốn mức
mật độ tảo ban đầu, mẫu thu từ An Giang. ....................................................................28
Đồ thị 4.9: Tăng trưởng của Microcystis spp. trong bốn môi trường nuôi có sục khí. .29
Đồ thị 4.10: Tăng trưởng của Microcystis spp. với ba mức thể tích nuôi. ....................30

viii


PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Một số hình ảnh trong quá trình thí nghiệm
Phụ lục 2: Bảng thành phần các môi trường
Phụ lục 3: Bảng kết quả xử lý thống kê bằng phần mềm Minitab 16

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Trong các chi thuộc ngành vi khuẩn lam (Cyanobacteria) thì chi Micocystis
phân bố hầu như toàn cầu nhất. Microcystis tồn tại trong các thủy vực nước ngọt nói
chung và các thủy vực dạng ao hồ nói riêng, đặc biệt Microcystis thường xuất hiện
trong những vùng nước giàu dinh dưỡng và thường gây nên hiện tượng nở hoa nước
(water blooms) ở các ao hồ trên thế giới.
Ở Việt Nam trường hợp nở hoa của Microcystis tại các thủy vực nước ngọt đã
được ghi nhận ở một số nơi như sông Như Ý- tỉnh Thừa Thiên Huế, Hồ Xuân Hương –
Đà Lạt, Hồ Gươm – Hà Nội và một số tuyến sông Hậu khu vực Huyện Châu Thành
đến Phường Mỹ Thới (thành phố Long Xuyên) (Nguyễn Thị Thu Liên và, 2010).
Microcystis là chi được tìm thấy đầu tiên có sản xuất cyclic-peptideheptatotoxins, một loại độc tố của vi khuẩn lam (Botes và cộng sự, 1982) chất này sau

này được gọi là microcystins (Carmichael, 1995). Đến nay, người ta đã tách ra được
khoảng hơn 80 loại microcystin từ các chủng của loài Microcystis. Động vật và con
người nhiễm loại độc tố này thường bị các triệu chứng như nôn mửa, lạnh, tiêu chảy,
thở mạnh, gây tổn thương đến gan, và có thể gây rối loạn tuần hoàn (Dương Đức Tiến,
Trịnh Tam Kiệt).
Sự phát triển và bùng nổ của tảo độc phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện môi
trường như: nhiệt độ, ánh sáng, độ pH,….và việc kiểm soát nguồn nước.
Việc nghiên cứu độc tố của các loài vi khuẩn lam rất có ý nghĩa thực tế, nhất là
trong điều kiện môi trường hiện nay khi mà nguy cơ bùng nổ sự phì dưỡng do ô nhiễm
hữu cơ ở nhiều sông hồ nước ngọt là một trong những nhân tố thuận lợi cho sự phát
triển và sản xuất độc tố của vi khuẩn lam gây độc.
Để nghiên cứu độc tố thì việc nuôi sin h khối là vấn đề đầu tiên phải giải quyết ,
vì thế chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Thử nghiệm nuôi tảo Microcystis spp . với
một số môi trường đơn giản trong phòng thí nghiệm”.
1


1.2 Mục tiêu đề tài
Khảo sát sự phát triển của Microcystis spp. trong một số môi trường đơn giản
như Walne, Emerson, phân bò và phân NPK.
Tìm hiểu sự phát triển của Microcystis spp. trong môi trường phân bò và phân
NPK có nồng độ khác nhau và mật độ nuôi cấy ban đầu khác nhau.
Tìm hiểu sự tăng trưởng của Microcystis spp. trong điều kiện có sục khí.
Khảo sát sự tăng sinh khối của Microcystis spp. ở các thể tích nuôi khác nhau.
Kiểm tra độc tố của Microcystis spp. trong các dịch nuôi bằng test ELISA.

2


Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Đại cương về vi khuẩn lam
2.1.1 Hình thái và cấu trúc
Hình thái của vi khuẩn lam (VKL) có thể được chia thành dạng sống đơn bào,
các tế bào liên kết thành tập đoàn dạng hình cầu, dạng sợi hay dạng nhánh. Dạng sống
đơn lẻ các tế bào có thể là hình cầu, hình trụ, có đường kính từ 0,6 – 30 µm. Dạng tập
đoàn gồm các tế bào sắp xếp có qui luật như đối xứng, hay thành dạng bản, hoặc
không theo một qui luật nào cả. Các dạng sợi thường có cấu trúc gồm mao tản ở bên
trong bao nhầy, đường kính mao tản từ 0,4 – 45 µm, hoặc có thể lên đến 100 µm. Ở tất
cả các chi, mao tản được chia thành nhiều tế bào bởi các vách ngăn ngang phát triển
hướng tâm từ vách ngoài của mao tản (Fogg và ctv, 1973).
Dưới kính hiển vi quang học, VKL luôn có hình dạng cố định và thường được
bao bọc trong vỏ bằng chất nhầy. Chất nhầy bao bọc xung quanh một tế bào, tập đoàn
hay sợi. Nó thường gặp trong các quần thể tự nhiên và có thể thấy được bằng kính hiển
vi phản pha hay khi được nhuộm. Bao nhầy thường có màu nâu, xanh hay vàng hay
không màu tùy thuộc vào điều kiện môi trường mà nó phát triển (Fogg và ctv, 1973).
Vách tế bào VKL gồm nhiều lớp, có thể chống lại áp suất thẩm thấu của thể
nguyên sinh và có nhiệm vụ tạo ra hình dạng tế bào (Drews và ctv, 1973). Màu sắc của
tế bào VKL bị ảnh hưởng bởi nhiều loại sắc tố khác nhau. VKL chứa hai sắc tố xanh là
phycocyanin và allophycocyanin và một sắc tố đỏ là phycoerythrin. Ngoài ra VKL còn
chứa diệp lục a và nhiều loại carotene (Hoek và ctv, 1995).
Một đặc điểm đặc trưng của nhiều VKL là sự hiện diện của không bào khí (khí
thể) trong tế bào, chúng có thể làm cho tế bào nổi. Cấu trúc này tương tự với các vi
khuẩn sống trôi nổi, kể cả các vi khuẩn quang dưỡng, nhưng hoàn toàn vắng mặt ở các
tảo có nhân. Khí thể là những phần tử màu hơi đen dưới ánh sáng yếu, màu hơi đỏ
dưới ánh sáng mạnh và dễ dàng được nhận ra trong tế bào. Ở ánh sáng phản pha,
chúng hơi sáng và nổi lên so với nền đen của nguyên sinh chất. Ngoài chức năng giúp
3

tế bào nổi, khí thể còn có tác dụng chắn sáng cho tế bào. Khí thể là đặc trưng nhất của
những loài sống trôi nổi trong các ao hồ (Fogg và ctv, 1973).
Một số đặc điểm hình thái học của tế bào và sợi có tầm quan trọng trong việc
phân biệt VKL.Trong vài trường hợp, chúng cũng chỉ thị tốt cho điều kiện môi trường.
Một số dạng sợi hình thành những tế bào đặc biệt khác với tế bào dinh dưỡng là dị
bào, đây là nơi xảy ra sự cố định nitơ.
VKL chỉ có sinh sản vô tính bằng các cấu trúc như tảo doạn, bì bào tử, nội bào
tử, ngoại bào tử và nannocyst. Tảo đoạn là đặc trưng của tất cả VKL sợi. Đó là một
đoạn ngắn của mao tản có khả năng tách rời sợi, di chuyển khỏi bố mẹ và phát triển
thành sợi mới. Ở một số loài, mao tản tự gãy thành tảo đoạn, trong khi ở một số khác,
có sự trợ giúp của tế bào chết. Đôi khi tảo đoạn được bao bọc kín trong một bao nhầy
dày hay mỏng. Các cơ thể này phát triển thành tản mới. Bì bào tử là những cấu trúc
sống lâu do tế bào dinh dưỡng phát triển thành, thường gặp ở họ Nostocaceae,
Rivulariaceae và một vài đại diện của họ Stigonemaceae. Bì bào tử trưởng thành có
kích thước lớn hơn nhiều so với tế bào dinh dưỡng bình thường và có hình dạng thay
đổi từ hình cầu đến hình trụ, với chiều dài lớn hơn nhiều lần nhiều rộng. Dưới điều
kiện thích hợp, bì bào tử sẽ nảy mầm thành đoạn sinh sản hay trực tiếp thành mao tản
(Fogg và ctv, 1973).
2.1.2 Sinh thái và phân bố của VKL
Phân bố
VKL có nơi ở đa dạng nhất, như ở trong các thủy vực nước ngọt, mặn, lợ hay ở
trên các dạng đài vật như đá, sỏi và thậm chí ở trong các môi trường khắc nghiệt như
sông băng, sa mạc hay suối nước nóng. Vài VKL xuất hiện ở cả hai môi trường, nhiều
loài nước ngọt có thể sống ở nước mặn và một vài loài nước mặn có thể sống ở nước
lợ (Hoek và ctv, 1995). Chúng là đặc trưng chung của nhiều thủy vực ôn đới và nhiệt
đới nhưng với mật độ tế bào, thành phần loài và sự phân bố trong cột nước, tuổi thọ và
thời gian của quần thể khác nhau (Oliver và ctv, 2000).
Sự thay đổi theo mùa
Ở những hồ sâu vùng ôn đới nơi khí hậu có sự phân biệt theo mùa rõ rệt, thời
tiết êm ả vào mùa hè và mùa thu là lúc các hoa nước của VKL ở tầng mặt thường phát

triển cùng với nồng độ dinh dưỡng của tầng này ở mức thấp. Vùng ôn đới ở nữa bán
4


cầu bắc, trong các hồ cạn, dinh dưỡng tốt, nước thường đục và được trộn đều, VKL
chiếm ưu thế suốt mùa hè với các loài của chi Oscillatoria. Vài hồ sạch vùng ôn đới,
khi ánh sáng truyền đến vùng đáy, các loài như Aphanizomenon flosaquae và
Oscillatoria agardhii hình thành những quần thể lớn (Oliver và ctv, 2000).
Ở vùng nhiệt đới, các hoa nước VKL và lớp váng ở tầng mặt có thể hình thành
bất kỳ thời gian nào trong năm bởi vì năng lượng nhận vào và nhiệt độ không khí ít
thay đổi. Tuy nhiên những thay đổi về khí tượng và thủy văn đã quyết định cấu trúc
của quần xã phiêu sinh thực vật.
Nhiều nghiên cứu đã nêu câu hỏi tại sao VKL lại phân bố trong điều kiện rộng
về môi trường như vậy. Có nhiều giả thiết giải thích sự phân bố rộng của VKL là nhờ:
i) Chúng có khả năng nổi nhờ tế bào có chứa khí thể hay VKL ưa thích cường độ ánh
sáng thấp; ii) VKL ít khi là đối tượng săn mồi của phiêu sinh động vật; iii) VKL di trú
thì thuận lợi trong việc cạnh tranh bởi có sự dự trữ phospho từ nền đáy; iv) Giả thiết
TN/TP (tổng Nitơ/tổng Phospho) giải thích sự thành công của VKL nhờ tỉ lệ TN/TP
thấp (Schindler, 1997). Giả thiết Nitơ vô cơ giải thích rằng những VKL không cố định
đạm ưa thích ammonium trong khi các vi tảo có nhân khác ưa thích nitrat (Blomqvist
và ctv, 1983). Các VKL cố định đạm thì thuận lợi hơn khi Nitơ trong môi trường nước
trở nên khan hiếm (Annadotter, 2006). Một hay vài yếu tố trên xuất hiện cùng nhau là
lý do chính để VKL chiếm ưu thế, nhưng những đặc trưng về hình thái, sinh lý và sinh
thái của từng loài đã nói lên rằng những nhân tố thúc đẩy loài này sẽ không thúc đẩy
loài khác. Chẳng hạn như Microcystis aeruginosa có thể cùng xuất hiện với Anabaena
flos – aquae nhưng không cùng xuất hiện với Oscillatoria rubescens (trích Hồ Thị Thu
Hoài, 2007).
Sự hình thành hoa nước
Hiện tượng nở hoa (sự nở hoa hay “bloom”) để chỉ một sinh khối phiêu sinh
thực vật cao hơn đáng kể so với mức trung bình của hồ (Oliver và ctv, 2000). Sự xuất

hiện của các hoa nước phản ánh điều kiện môi trường và nhiều phiêu sinh thực vật có
thể hình thành nên các hoa nước khi gặp điều kiện thuận lợi. Tuy nhiên một đặc trưng
của tất cả các loài gây nên hiện tượng nở hoa là sự hiện diện của túi khí trong tế bào.
Riêng các hoa nước ở tầng mặt thường xuất hiện rất nhanh, chỉ trong vài giờ và
được quan sát tình cờ mà không có sự cảnh báo trước về sự hiện diện của một sinh vật
5


nào. Nhưng thực ra sự xuất hiện đột ngột này là kết quả di trú lên phía trên của một
quần thể và không phải là kết quả của sự phát triển nhanh tế bào. Sự xuất hiện đột ngột
này thường kết hợp với điều kiện không bị xáo trộn và không có gió đã cho phép các
sinh vật nổi lên mặt nước (Oliver và ctv, 2000).
Do vậy những hoa nước hình thành ở tầng mặt chỉ xảy ra với những sinh vật có
khả năng nổi hay chuyển động và thỉnh thoảng tích tụ lại để tạo thành những lớp váng
ở trên mặt. Thường các hoa nước này bao gồm các VKL có chứa khí thể. Chúng gặp ở
một số chi với nhiều hình thái và kích thước khác nhau từ những sợi nhỏ cho đến
những tập đoàn lớn. Các chi VKL này thường gặp đó là: Spirulina, Oscillatoria
(Planktothrix), Gloeotrichia, Cylindrospermopsis, Aphanizomenon, Anabaenopsis,
Anabaena, Nodularia, Gomphosphaeria, Coelosphaerium, Microcystis. Oliver & Ganf
(2000) cũng đã nhấn mạnh đến các VKL có chứa túi khí thể trong tế bào là đặc trưng
của những hồ phú dưỡng. Ở các vùng khí hậu khác nhau, các hoa nước VKL có thời
điểm xuất hiện và thời gian kéo dài khác nhau (Chorus I. & J. Bartram, 1999).
Các yếu tố môi trường cũng có tác động lên sự hiện diện của các hoa nước. Sự
giới hạn của Cacbon vô cơ được cho là có liên quan đến sự xuất hiện của các hoa nước
VKL ở tầng mặt vì Cacbon vô cơ có thể thúc đẩy các tế bào nổi trong thời gian ngắn
do ngăn ngừa các khí thể vỡ. Nitơ đặc biệt quan trọng đối với các VKL có khí thể, bởi
vì nó là thành phần chính yếu trong sự tổng hợp các túi khí. Do đó sự giới hạn của
Nitơ không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào mà còn ảnh hưởng đến khả
năng nổi của tế bào và điều hòa khả năng này. Nitơ bị giới hạn sẽ rất bất lợi cho các
VKL hình thành hoa nước nhưng không cố định được Nitơ và là yếu tố chính trong

việc thay thế VKL bằng các loài sinh vật khác. VKL dự trữ phospho dưới những hạt
dự trữ polyphosphate. Sự dự trữ phospho ở VKL lớn hơn các vi tảo khác giúp chúng
có khả năng cạnh tranh mạnh. Ngoài ra VKL chứ khí thể cũng có những đặc trưng cho
phép chúng sử dụng phospho hiệu quả (Huisman và ctv, 2005).
2.2 Giới thiệu chung về chi Microcystis
2.2.1 Đặc điểm chung của chi Microcystis
Về mặt hình thái học, chi Microcystis bao gồm những loài vi khuẩn lam thường
sống trôi nổi trong các thủy vực nước ngọt như ao, hồ, sông và vùng đầm phá. Chúng
thường có dạng tập đoàn với hình dạng phong phú: dạng mắt lưới, dạng không có mắt
6


lưới, có thể phân thùy hoặc hình thành những tập đoàn con. Tập đoàn Microcystis
được bao bọc bởi một bao nhầy không màu, thường đồng nhất hoặc chỉ là lớp mỏng,
một số có dạng khếch tán. Các tế bào trong tập đoàn sắp xếp không theo quy luật, phân
bố với mật độ thưa thớt hoặc chiếm mật độ dày đặc trong tập đoàn. Tế bào hình cầu
hoặc bán cầu, thường chứa các aerotopes màu vàng nâu, nhờ thế mà chúng có thể trôi
nổi trên bề mặt của nước. Đường kính tế bào từ 0.8 – 6 (9,4)µm. Sinh sản nhân đôi
bằng cách phân chia tế bào trong ba mặt phẳng vuông góc (Nguyễn Thị Hoài Hà,
2007).
Chi Microcystis phân bố gần như toàn cầu và là một trong những chi quan trọng
nhất trong nghiên cứu về hồ (Dương Đức Tiến, 1996).
Microcystis sống thích hợp nhất ở những vùng nước phì dưỡng, hoặc những ao
hồ nước đọng và thường xuất hiện quanh năm khi điều kiện khí hậu thích hợp. Chúng
chiếm ưu thế ở nhóm thực vật phù du, hình thành “bloom” vào mùa hè và có thể gây
nhiễm độc cho người và động vật bởi một số loài có thể sản sinh độc tố (Hồ Thị Thu
Hoài, 2007).
Hiện nay các nhà khoa học đã ghi nhận được khoảng 25 loài Microcystis. Trong
đó có ít nhất 50% các loài trong chi này xuất phát từ vùng nhiệt đới và vùng cận nhiệt
đới (Nguyễn Thị Hoài Hà, 2007).

2.2.2 Phân loại học chi Microcystis
Theo hệ thống phân loại của Van Den Hoek et al., 1995 cùng với J. Komárek và
Kon. Anagnostidis (1999) thì chi Microcystis được xếp vị trí như sau:
Ngành: Cyanobacteria
Lớp: Cyanophyceae
Bộ: Chroococcales
Họ: Microcystaceae Elenkin 1933
Chi: Microcystis
2.2.3 Chu trình sống của chi Microcystis
Trong những vùng nhiệt đới hàng năm nhiệt độ và cường độ ánh sáng cao với
chênh lệch nhiệt độ giữa các mùa không lớn thì Microcystis có thể tồn tại và chiếm ưu
thế ở thủy vực quanh năm. Nhưng trong những ao, hồ vùng ôn đới thì Microcystis chỉ
tồn tại chính trong mùa hè (Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
7


Ở những vùng ôn đới Microcystis tồn tại trong suốt mùa hè cho tới cuối thu, các
tập đoàn Microcystis mới biến mất hay lắng xuống ở tầng đáy của lớp nước. Hiện
tượng này xảy ra do sự giảm nhiệt độ vào cuối thu và do sự xáo trộn của các tầng nước
trong cột nước. Vì thế, chỉ có một số ít tập đoàn Microcystis của mùa hè năm này có
thể tồn tại và sống sót qua mùa đông (Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
Mùa đông khi tầng nước phía trên bị đóng băng, cường độ ánh sáng chiếu
xuống mặt nước giảm mạnh thì những tập đoàn Microcystis chìm xuống ở lớp trầm
tích của hồ và cố gắng tồn tại bằng cách hình thành bào tử. Những tập đoàn
Microcystis sống sót được qua mùa đông sẽ phát triển quần thể trở lại nếu không bào
khí còn nguyên vẹn và điều kiện nhiệt độ, ánh sáng đủ cao cho sự phát triển của chúng
(Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
2.3 Độc tố Microcystin
2.3.1 Cấu trúc hóa học của microcystin
Microcystin là loại độc tố dạng vòng hepatotoxic thuộc nhóm độc tố

cylicpeptides của vi khuẩn lam có cấu tạo gồm 7 amino acid khác nhau, với 2 amino
acid cuối cùng của dãy peptide nối liền lại hình thành nên phức hợp vòng. Cấu trúc
chung của microcystin như sau: Cyclo-(D-alanine-1-X2-D-MeAsp3-Z4-Adda5-Dglutamate6-Mdha7).
Trong đó:
- X và Z là L amino acid.
-

D-MeAsp3 acid amin D-erytho-methylaspartic và Mdha là acid amin N-

methylđehydroalanine.
-

Amino acid Adda, (2S, 3S, 8S, 9S)-3-amino-9 methoxy-2,6,8 tri methyl-

10-phenyldeca-4,6-dienoic acid (Hình 1.2).
Hiện tại có hơn 70 dạng cấu trúc của microcystin với nhiều độc tính khác nhau
đã được xác định. Mặc dù sự biến đổi cấu trúc có thể xảy ra trong cả 7 amino acid tuy
nhiên dạng biến thể phổ biến nhất là microcystin-LR. Những loại microcystin khác
nhau được sinh ra ở những điều kiện nhiệt độ và ánh sáng khác nhau.
Microcystin có mặt ở trong một số chi của vi khuẩn lam như: Anabaena,
Microcystis, Oscillatoria (Planktothrix), Nostoc, Anabaenopsis, và 1 số loài trong chi
Hapalosiphon.
8


Hình 1.1 Cấu trúc chung của microcystin
(Nguồn I. Chorus và J. Bartram 2005)
2.3.2 Ảnh hưởng của microcystin
Microcystin có thể gây sốc tuần hoàn máu do tổn thương tĩnh mạch, phá hủy
các tế bào cấu trúc gan, mất cấu trúc gan, gia tăng trọng lượng của gan dẫn đến sự

xuất huyết trong gan trong vòng 2-24 giờ, máu và tim hoạt động yếu dẫn đến sự tử
vong. Một số cơ quan khác trong cơ thể cũng bị tấn công bởi độc tố microcystin như:
cật, phổi (Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
Ngoài ra độc tố microcystin có thể là những chất có khả năng gây ung thư vì
microcystin có hoạt tính sinh học ức chế hoạt động của protein phosphatase 1 (PP1) và
2A (PP2A), đó là những enzyme hiện diện trong tế bào chất (cytosol) của tế bào động
vật (những enzyme này rất quan trọng đối với nhiều quá trình tế bào như sự sinh
trưởng, sự ngăn chặn các khối u) điều này dẫn đến mất khả năng polime hóa của các
sợi trung gian và vi sợi, làm co thắt các tế bào điều khiển sự lưu thông của máu trong
gan gây ra sựu xuất huyết mạch máu của gan (Dương Đức Tiến và Trịnh Tam Kiệt).
Như vậy, sự hiện diện của những độc tố này trong nước uống biểu thị nguy cơ
rất nghiêm trọng đối với sức khỏe con người. Nếu nồng độ rất thấp của những độc tố

9


này được hấp thụ trong một thời gian dài sẽ gây ra những bệnh gan kinh niên như ung
thư gan hoặc hủ hoại tế bào gan.
Tổ chức y tế thế giới (WHO) đưa ra tiêu chuẩn hàm lượng microcystin trong
nước uống 1 µg/l là nguy cấp, dựa trên hàm lượng microcystin-LR (dạng đặc trưng
của độc tố microcystin).
2.4 Tình hình nghiên cứu chi Microcystis và độc tố microcystin
2.4.1 Lịch sử phân loại Microcystis trên thế giới
Wesenburg-Lund (1904) nghiên cứu những dạng tập đoàn của Microcystis
aeruginosa và Microcystis flos-aquae đề xuất kích thước, hình dạng và khối nhầy của
tập đoàn là tiêu chuẩn để phân loại 2 chi này.
Crow tìm thấy 17 loài Microcystis phù du ở hồ Ceylon năm 1932, ông và
Wesenbers-Lund cho rằng hình dạng của tập đoàn và mép của bao nhầy tập đoàn nên
xem là một trong những tiêu chuẩn phân loại trong khi đó Ostenfeld, Drouet và Daily
nhận thấy những đặc điểm nêu trên không ổn định. Việc bảo quản mẫu bằng cách cố

định formalin có thể ảnh hưởng đến đặc điểm của bao nhầy nên bao nhầy không thể là
đặc điểm tin cậy để phân loại. Cùng thời gian này Geitler (1932) cũng đã có kết luận
tương tự .
Sau này Stanier và cộng sự (1971) đề xuất chỉ những tế bào có không bào khí
mới nên xem như là Microcystis. Holt và cộng sự (1994) cho rằng Microcystis chính là
những tập đoàn có không bào khí, các tế bào có dạng cầu, có khuynh hướng kết hợp
lại hình thành tập đoàn bao nhầy không có hình dạng hoặc có vỏ bao. Không bào khí
xem như là một tiêu chuẩn để định loại Microcystis ( trích Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
Từ những năm cuối thế kỷ XX đầu thế kỷ XXI cùng với sự phát triển mạnh mẽ
của khoa học đặc biệt là công nghệ gen thì việc nghiên cứu các đặc điểm phân loại của
Microcystis vẫn tiếp tục gây tranh luận.
Khởi đầu là nhóm nghiên cứu của Otsuka S. với việc nghiên cứu các chủng
Microcystis trong phòng thí nghiệm, theo dõi sự thay đổi hình thái , kết hợp với việc
phân tích trình tự gen và xây dựng cây phát sinh loài cho các chủng Microcystis. Kết
quả Otsuka S. và cộng sự thấy rằng các chủng của chi Microcystis có sự thay đổi về
hình thái. Trên cơ sở đó ông kết luận những đặc trưng về tiêu chuẩn hình thái truyền
thống không còn phù hợp cho việc phân loại chi Microcystis (Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
10


Hơn nữa, khi phân tích trình tự gen 16s rDNA của sáu chủng Microcystis thuộc
5 loài Microcystis aeruginosa, Microcystis ichthyoblabe, Microcystis wesenbergii,
Microcystis viridis và Microcystis novacekii Otsuka S. nhận thấy tất cả các giá trị
DNA-DNA của các chủng được phân tích đều có sự tương đồng quá 70% từ đó ông đề
xuất việc xuất việc hợp nhất 5 loài trên thành 1 loài với tên Microcystis aeruginosa
(Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
Tuy nhiên quan điểm của Otsuka S. vẫn chưa đủ tính thuyết phục. Komárek và
Komarkova (2002) nghiên cứu những loài Microcystis trong tự nhiên ở các nước châu
Âu cho rằng một số đặc trưng về hình thái của Microcystis vẫn có thể được sử dụng
trong phân loại bao gồm những đặc điểm sau:

-

Hình dạng của tập đoàn.

-

Cấu trúc của bao nhầy.

-

Đường kính của tế bào.

-

Mật độ và tổ chức của các tế bào trong tập đoàn.

-

Hàm lượng sắc tố.

-

Chu trình sống.

Komarkova và ctv (2005) cho rằng kích thước tế bào là đặc điểm hình thái ổn
định, một trong những đặc trưng chính để phân loại Microcystis.
Việc phân loại dựa vào việc phân tích trình tự gen là cần thiết và đáp ứng được
sự phát triển của khoa học. Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện nghiên cứu và mục đích
nghiên cứu mà có những phương pháp phân tích cho phù hợp. Hiện tại phương pháp
phân loại truyền thống vẫn rất cần thiết đặc biệt cho những nghiên cứu quan trắc ngoài

tự nhiên.
2.4.2. Tình hình nghiên cứu độc tố của Microcystis trên thế giới
Song song với những nghiên cứu về phân loại thì việc nghiên cứu độc tính của
Microcystis cũng được quan tâm hàng đầu. Carmichael và ctv (1988) đã phát hiện ra
độc tố microcystin khi phân tách những hợp chất này từ loài vi khuẩn lam Microcystis
aeruginosa.
Trong những báo cáo khác nhau về sự nhiễm độc tố của vi khuẩn lam đến con
người và vật nuôi thường do Microcystis gây ra. Microcystin là nguyên nhân đầu tiên
gây cái chết của vật hoang dã và thú nuôi ở nhiều nước trên thế giới, chúng là mối
11


nguy hiểm cho sức khỏe con người nếu vô tình sử dụng nguồn nước có nhiễm loại độc
tố này trong các ao hồ và hồ chứa.
Báo cáo đầu tiên về trường hợp nhiễm độc tố vi khuẩn lam có lẽ cách đây
khoảng hơn 1000 năm khi một số binh lính của tướng Zhu Ge-Ling ( ở miền Nam
Trung Quốc) bị nhiễm độc và chết khi uống nước từ dòng sông có màu xanh lam
(Shun Zhang Yu, Pers. Comm). Tuy nhiên trường hợp nhiễm độc tố vi khuẩn lam đầu
tiên trên vật nuôi khi uống nước từ hồ Alexandria ở Australia được báo cáo chính thức
trên tạp chí khoa học năm 1878 (Francis). Từ đó đến nay nhiều báo cáo về các trường
hợp nhiễm độc của con người và vật nuôi từ độc tố microcystin được công bố (Hồ Thị
Thu Hoài, 2007).
“Bí ẩn bệnh ở đảo Palm” chỉ một trường hợp nhiễm độc tố vi khuẩn lam xảy ra
năm 1979 tại đảo Palm ở Australia. Có khoảng 140 người, phần lớn là trẻ con nhiễm
một bệnh không rõ nguyên nhân sau khi xuất hiện nở hoa của vi khuẩn lam tại vùng
nước cấp cho sinh hoạt. Các triệu chứng xảy ra như nôn, mửa, cật hoạt động khác
thường, mất đường và protein huyết tương. Kết quả phân tích máu cho thấy ở một số
trẻ em có hàm lượng huyết thanh ở gan cao .
Năm 1959 tại Sackatchewwan (Canada) mười ba người đa số là trẻ em bị nhiễm
bệnh với các triệu chứng như: co rút dạy dày, nôn mửa, tiêu chảy, sốt, đau đầu, đau

đớn trong cơ và khớp xương, thể trạng yếu kém mà không rõ nguyên nhân. Sau khi xét
nghiệm chất bài tiết của một bệnh nhân các bác sĩ đã phát hiện ra số lượng tế bào
Microcystis spp. và Anabaena circinalis có sản sinh ra microcystin-LR (Hồ Thị Thu
Hoài, 2007).
Trước tình hình nhiễm độc tố microcystin ngày một gia tăng và ảnh hưởng trực
tiếp đến sức khỏe của con người thì việc giám sát quản lý, nghiên cứu microcystin là
cần thiết và cấp bách để đảm bảo cho sức khỏe của cộng đồng.
Trong bối cảnh đó tháng 9 năm 1989 tổ chức NRA (National Rivers Authority)
ra đời. Đây là tổ chức nghiên cứu về chất lượng nước đầu tiên ở Anh, trong đó có một
nhóm có nhiệm vụ chuyên nghiên cứu về độc tố của tảo. Nhóm này chịu trách nhiệm
đánh giá đầy đủ những vấn đề liên quan đến vi khuẩn lam và độc tố của tảo ở Anh và
các nước khác trên thế giới. Theo kết quả đánh giá năm 1989 của tổ chức này thì sự nở
12


hoa của vi khuẩn lam phân bố trên diện rộng nước Anh và có tới 60 - 70% trường hợp
sản sinh ra độc tố.
Các nghiên cứu cho thấy hàm lượng độc tố microcystin tại các hồ nở hoa có sự
thay đổi theo thời gian. Sau một năm theo dõi “sự thay đổi theo mùa của độc tố
Microcystis và số lượng của microcystin ở hồ Suwa, Nhật Bản” Ho – Dong Park và
cộng sự (1996) nhận thấy có sự gia tăng hàm lượng microcystin trong tế bào trong pha
phát triển hàm mũ của thời gian nở hoa. Nồng độ cao nhất của microcystin lên đến 124
µg/L vào ngày 20/07/1992. Tuy nhiên hàm lượng microcystin trong nước hồ lọc cao
nhất lại vào thời điểm cuối của nở hoa nước (>20%). Điều này cho thấy rằng có sự
phóng thích độc tố từ tế bào ra môi trường nước trong giai đoạn phân hủy của tế bào
(Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
Giám sát độc tố của microcystin của vi khuẩn lam trong các hồ chứa cung cấp
nước là một trong những mối quan tâm hàng đầu về chất lượng nước đối với sức khỏe
con người.
Kazuhiko Ozawa và cộng sự sau gần 3 năm (1998 – 2000) nghiên cứu giám sát

về quan trắc tại hồ chứa Biwa ở Northern Basin Nhật Bản (hồ cung cấp nước uống cho
14 triệu dân và là hồ lớn nhất ở Nhật Bản) nhận thấy Microcystis spp xuất hiện ở hồ
ngày càng gia tăng về mật độ trong quá trình nghiên cứu. Khi phân tích hàm lượng độc
tố ở các mẫu tự nhiên và các chủng Microcystis nuôi cấy ở phòng thí nghiệm bằng
phương pháp phân tích ELISA và HPLC thấy rằng nồng độ microcystin tại các điểm
quan trắc cao. Cũng trong nghiên cứu này nhóm tác giả đã cho thấy mối liên hệ giữa
hàm lượng độc tố trong Microcystis aeruginosa với mật độ tế bào Microcystis (Hồ Thị
Thu Hoài, 2007).
“Khoa nghiên cứu dịch tễ học ở thành phố Haimen và thành phố Fusui (thuộc
tỉnh Guangxi – Trung Quốc) đã phát hiện mối liên quan giữa phát triển ung thư gan sơ
khởi với nguồn nước uống được sử dụng từ những hồ và những mương nhỏ. Kết quả
điều tra cho thấy trong năm 1993 và 1994, nồng độ microcystin trong giới hạn từ
0.058 đến 0.460 µg/l. Nồng độ cao nhất xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 9. Khi điều tra
trên 26 mẫu nước trong tỉnh Guangxi thấy rằng tần số xuất hiện microcystin cao trong
nước hồ và sông, nhưng microcystin không thấy ở những giếng nước nông và sâu”
(Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
13


H. Susan và cộng sự (2003), nghiên cứu về sự thay đổi hình thái trong quần thể
Microcystis, và nồng độ microcystin trong hồ Elphinstone (Central Qeensland,
Australis) từ năm 1997 đến năm 2002. Kết quả cho thấy có mối quan hệ giữa điều kiện
môi trường và sự sản sinh độc tố của M. panniformis, nhất là điều kiện về nhiệt độ và
ánh sáng.
Bên cạnh những nghiên cứu độc tố microcystin ngoài tự nhiên, khi phân lập và
nuôi cấy các chủng Microcystis trong phòng thí nghiệm người ta nhận thấy không phải
tất cả các loài thuộc chi Microcystis đều có thể sản sinh độc tố, trong cùng một loài
cũng có những chủng có độc tố và có những chủng không có độc tố. Điều này được
chứng minh qua các nghiên cứu của Schawbe (1998), M. F. Watanable (1991), R.
Kurmayer (2001).

Đi sâu nghiên cứu trên phương diện phân tử, R. Kurmayer và ctv (2001) nghiên
cứu đa dạng gen microcystin trong quần thể vi khuẩn lam Microcystis spp. ở hồ
Wannsee (Berlin, Đức), nhận thấy 75% M. aeruginosa đều có sự hiện diện của gen
này. Các tập đoàn sản sinh microcystin đều có sự tương đồng cao trong đoạn gen bao
gồm những amino acid và microcystin-LR, microcystin-RR, microcystin-YR. Việc xác
định gen Mcy sinh tổng hợp microcystin trong mỗi loài, chủng Microcystis sẽ là dự
liệu khoa học góp phần làm rõ khả năng gây độc của Microcystis.
Có thể nói rằng, nghiên cứu độc tố microcystin từ nhiều khía cạnh như: sinh
thái học, hóa học, độc tố học, phân tử học cũng như tìm ra các phương pháp phân tích
độc tố nhanh gọn, rẻ tiền, chính xác là mối quan tâm hàng đầu của các nhà khoa học
trên thế giới nghiên cứu về độc tố của vi khuẩn lam nói chung và độc tố microcystin
nói riêng hiện nay.
2.4.3. Tình hình nghiên cứu độc tố của Microcystis ở Việt Nam
Ở Việt Nam từ những năm 90 trở về trước nghiên cứu vi khuẩn lam nói chung
và chi Microcystis nói riêng đa số chỉ chú trọng đến phân loại và ghi nhận về các
trường hợp nở hoa của chi Microcystis ở các thủy vực nước ngọt chứ chưa đi sâu
nghiên cứu về cá thể, các đặc tính sinh thái cũng như nghiên cứu về độc tố.
Mở đầu cho việc nghiên cứu tảo phù du nước ngọt ở Việt Nam là M. Levre
(1933), nghiên cứu tảo phù du ở các hồ trong vườn bách thảo Sài Gòn.
14


Dương Đức Tiến (1996) trong cuốn phân loại vi khuẩn lam ở Việt Nam đã công
bố 224 taxon Cyanophyta trong đó mô tả 15 taxon loài và dưới loài Microcystis. Đây
là công trình nghiên cứu có tính hệ thống và chi tiết nhất về vi khuẩn lam cho tới thời
điểm hiện nay ở Việt Nam. Năm 2001 Dương Đức Tiến đã thống kê ở Việt Nam có 18
loài và dưới loài thuộc chi Microcystis hiện diện.
Khi tiến hành khảo sát Hồ Tây và các hồ ở Hà Nôi, Quảng Ninh, Thanh Hóa,
Nghệ An, Huế,… hồ Dầu Tiếng (Tây Ninh) vào các thời điểm khác nhau từ năm 2000
– 2002, Dương Đức Tiến và Trịnh Tam Kiệt nhận thấy ở 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. Hiện tượng nở hoa nước ở tất cả các thủy vực trên hầu hết co các loài
thuộc chi Microcystis gây nên, trong môi trường nước có độ pH từ 6 – 7 hàm lượng N
và P trên giới hạn cho phép. Trong báo cáo này tác giả mô tả 10 loài thuộc chi
Microcystis (theo Hồ Thị Thu Hoài, 2007).
Tiếp tục nghiên cứu về hiện tượng nở hoa nước ở sông Như Ý, trong “ Dẫn liệu
về quan hệ giữa một số yếu tố môi trường và sự nở hoa tảo lam ở sông Như Ý, tỉnh
Thừa Thiên Huế” Đặng Thị Như Ý (2005 – 2006) nhận thấy nở hoa ở sông Như Ý xảy
ra khi môi trường nước trung tính hoặc có tính kiềm cao, nhiệt độ cao (>24°C), hàm
lượng PO43- cao (>0,052 mg/l) và tỉ lệ N/P phù hợp (>0,052). Trong điều kiện thí
nghiệm tảo Oscillatoria sp. và Microcystis aeruginosa có tốc độ sinh trưởng nhanh khi
nhiệt độ, pH và hàm lượng chất dinh dưỡng cao (Đặng Thị Như Ý, Phạm Thị Ngọc
Lan & Tôn Thất Pháp, 2005).
Luận án tiến sĩ của Nguyễn Thị Thu Liên (2007) với đề tài “Planktic
cyanobacteria from freshwater locatities in Thuathien-Hue province, Vietnam” được
xem như là công trình đầu tiên nghiên cứu vi khuẩn lam ở Huế với mô tả đầy đủ 23
loài vi khuẩn lam, phát hiện loài mới Annamia toxica cho khoa học. Trong luận án này
tác giả đã mô tả 6 loài thuộc chi Microcystis, 11 chủng của loài Microcystis là M.
aeruginosa, M. panniformis, M. botrys và M. flos-aquae được tác giả phân lập và tiến
hành phân tích ELISA, HPLC. Kết quả cho thấy chỉ có 3 chủng của loài M. flos-aquae
không phát hiện độc tố microcystin. Tuy nhiên khi phân tích trình tự gen mcyA trên
chủng H42 (M. flos-aquae) tác giả ghi nhận có sự hiện diện của gen này.
15